NH3 和 NO 的选择性催化还原技术已经是一项成熟的脱硝技术,其主要用来控制游离态和固态的氮氧化合物的排放。商业用途的脱硝催化剂通常是将 V2O5 在 WO3 和 MoO3 的促进下负 载于 TiO2 矿石上,在脱硝工段前需安置择性催化剂单元和粉尘控制装,因为商业用途催化剂79032
有效温度为 350℃到 400℃,但是烟道气中高含量的灰烬和 SO2 可能会导致催化剂的钝化和寿 命的缩短[11]。考虑到烟道气通过脱硫和除尘装置和能变得更加清洁,将选择性催化装置放置 在烟道气污染降低装置后面能大大提高催化剂的使用年限。包括以 Mn,Cu 和 Ce 为基础的一 些形式的,低温选择性催化还原催化剂近年来已经被研发出来[12-15]。这些催化剂在 80-250℃
下表面出良好的催化活性。但是微量的硫和水任然存在,被硫酸化的物质和 NH4HSO4 的形成 是催化剂发生钝化的主要原因。对于 V 基催化剂,增加 V2O5 的量能显著提高催化剂在低温下 的活性,但是 SO2 和 SO3 的量也会提高。形成的 SO3 与 NH3 反应产生 NH4HSO4,他会覆盖在催 化剂活性位点并且干扰选择性催化还原反应[16-22]。NH4HSO4 的形成是造成低温选择性催化还原 技术无法形成工业化的主要障碍。因此,要使低温选择性催化反应系统工业化的第一步就要研究催化剂和 NH4HSO4 的相互作用[23-24]。 论文网
Huang et al[25]发现同时增加 SO2 和 H2O 的量,由于产生的 NH4HSO4 在 V2O5/AC 催化剂表面 快速沉积使 V2O5/AC 催化剂中毒而失去了原有的活性。Zhu et al[26-27]通过对具有使催化剂钝化 的有毒物质 NH4HSO4 在 V/AC 催化剂上的结构,分解和反应行为的深入研究,提出 AC 能够促 进 NH4HSO4 和 NO 的分解和反应同时抑制 V 物质的反应和分解。Li et al[28]发现在加热过程中 NH3 优先发生于 SO2 反应,另外,活性炭的物理性质能会使已经负载的 NH4HSO4 的分解受到 一定程度的影响。显然改变 NH4HSO4 的分解和反应在以 TiO2 为载体的催化剂表面发生是有可 能发生的,但是商业 SCR 催化剂是以 TiO2 为基础而不是以 AC 为载体。了解 NH4HSO4 在 V2O5/TiO2 催化剂表面的分解和反应行为对于低温选择性催化还原系统的商业化应用具有重要 意义,即使该商业用途的催化剂代表性的用在特定领域,但是 NH4HSO4 和 NO 在以 V/Ti 为基 础的 SCR 催化剂上的分解和反应行为的信息是可得到的,Baltain et al。[29]得出结论在 SCR 反应
期间在 V2O5-WO3/TiO2 催化剂上形成的硫酸铵盐在温度低于 200℃的条件下可以在 NO 气流中 消耗掉并产生 H2SO4。可是,没有资料说明 NH4HSO4 与 V/Ti 催化剂发生化学反应是存在的。
NH4HSO4 与 NO 催化剂在 V/Ti 催化剂上的分解和反应行为的影响也未知,有关该影响机理可
能会成为更好了解 V/Ti 催化剂在 300℃下 SO2 烟道气中的中毒作用和发明更好的低温催化活 性和抗水、抗硫能力的新型选择性催化还原催化剂的关键。