钒基脱硝催化剂SO2氧化率控制研究进展

摘要：

S03是燃煤机组烟气关键污染物之一,影响机组稳定运行、大气环境质量和人类健康.笔者总结了控制商用SCR脱硝催化剂SO2氧化率的研究进展,包括孔结构调整、隔离层、降低壁厚、形态调整等物理方案,以及载体、助剂、活性组分及表面酸性优化等化学方案.由于受动力学因素影响(扩散控制),脱硝反应仅发生在催化剂表面75～100 μm厚度以内(脱硝区域),而S02氧化反应可在整个壁厚内发生(区域),因此减少参与S02氧化反应的活性组分数量是物理方案的主要内容.在钒基脱硝催化剂中,活性组分V205既可以选择性催化还原NOx,也可将S02催化氧化为S03,调控活性组分与载体的相互作用,使NH3 、S02在催化剂表面形成竞争吸附,抑制催化剂对S02的吸附,降低活性物种氧化还原能力,是化学方案的有效方法.物理方案较适用于板式脱硝催化剂,而化学方案对于催化剂结构无特殊要求,且化学方案较物理方案具有更好的效果.各技术方案主要基于脱硝反应属于气固非均相催化反应体系特点,从氨气、S02等反应物扩散、吸附、氧化还原反应等多种角度出发对催化剂配方、物理结构进行优化调整,从而实现脱硝主反应活性K(NOx)与S02氧化副反应活性K(SOx)的平衡.在商用低S02氧化率脱硝催化剂开发中,可综合考虑扩散、吸附、氧化还原能力等多种因素对催化剂性能的影响,同时采取多种方案对催化剂进行改性,在保证催化剂脱硝性能的前提下,显著降低催化剂的S02氧化率.在燃煤机组超低排放要求下,脱硝催化剂使用量或催化剂中活性组分含量明显增加,脱硝系统对S02氧化率由1％升高到1.5％左右.同时考虑到超低排放要求下后端处理设备对S03脱除的压力,新型脱硝催化剂SO2氧化率至少应降低1/3以上.

关键词：脱硝、SCR、催化剂、SO2氧化率

所属期刊栏目：25

分类号：X7(废物处理与综合利用)

资助基金：浙江省能源集团科技项目ZNKJ-2017-031,ZNKJ-2018-012

在线出版日期：2019-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：8-16