钒钛SCR脱硝催化剂低温研究进展_邹鹏.pdf

2011年10月电力科技与环保第27卷第5期

钒钛SCR脱硝催化剂低温研究进展

ResearchprogressofV2O5/TiO2SCRcatalystsofNOxinlowtemperature

邹鹏,熊志波,韩奎华,路春美
(山东大学燃煤污染物减排国家工程实验室,山东济南250061)

摘要:由于商用钒钛SCR催化剂存在活性温度偏高等缺点,开发低温高活性的催化剂体系已成为国内外研究的热
点。分析了钒钛催化剂低温SCR反应的脱硝机理,探讨了催化剂性能的低温改性方法和努力方向,介绍了催化剂
中毒方面的研究进展,为催化剂的完善和低温SCR的深入研究提供参考。
关键词:选择性催化还原反应;烟气脱硝;钒钛催化剂;低温

Abstract:BecauseofhighactivitytemperatureandothershortcomingsexistincommercialV2O5/TiO2SCRcata
lysts,thedevelopmentofhighlyactivecatalystsatlowtemperaturebecomesahotresearchathomeanda
broad.Themechanismofthereactionofvanadium-titaniumSCRcatalystsatlowtemperatureisanalyzed,thus
theexistingmethodsandstrivingdirectionofmodifiednatureatlowtemperatureaboutcatalystsperformance
aregiven,andthepoisoningresearchofthecatalystsisdescribed,andproposalsareraisedfortheinnovationof
catalystsandthedeepeningstudyofSCRatlowtemperature.〗

Keywords:SelectiveCatalyticReduction;fluegasdenitrification;V2O5/TiO2catalysts;lowtemperature〗
中图分类号:X701.7文献标识码:B文章编号:1674-8069(2011)05-005-05

本文旨在通过总结钒钛基催化剂研究的最新进
0引言
展,拓宽低温SCR催化剂的研究思路,探讨催化剂
燃煤造成大量的NOx排放,是造成大气污染、酸低温改性的新方向,为SCR催化剂的开发与应用提
雨和温室效应的主要来源之一[1],给人类生存环境供参考。
带来巨大危害,是目前环境保护的重点,因此如何有
1低温SCR反应机理研究进展
效消除NOx已成为令人关注的重点课题。选择性催
化还原(SelectiveCatalyticReduction,SCR)技术作为1.1快速SCR反应机理

比较成熟且高效的烟气脱硝技术已得到广泛的工业标准SCR反应中NH3还原剂有选择性地将NO

应用,催化剂性能是该技术商业应用的关键之一,目还原为N2和H2O(反应1),而大量研究表明:烟气

前商业界广泛应用的催化剂为钒钛系催化剂中存在的NO2会迅速提高NH3还原脱除NO的速

(V2O5/TiO2、V2O5-WO3/TiO2等),其活性温度为率,并且脱硝效率随着NO2/NO比例增加而升高,此
300~400,故SCR反应器需布置在除尘器之前,反应被称为快速SCR(反应2),它的反应速率至少
但因粉尘等杂质的毒害作用,导致催化剂的使用寿是标准SCR反应速率的十倍[2]。

命严重缩短。研究和开发可应用于除尘器之后的低4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(1)

温(<250)SCR催化剂成为当前的研究热点。由4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O(2)
[3]
于V2O5/TiO2催化剂体系与其他催化剂体系相比具Enrico等基于商用钒钛催化剂通过对比研究

有生产工艺成熟、耐H2O和耐SO2等优点,因此,在标准SCR和快速SCR反应,得出的结论和以上观点

该催化剂体系基础上对其改性研究,使其低温下具一致。因此,若将烟气中的部分NO氧化为NO2,使

有较高脱硝活性,以克服相关毒害作用,延长催化剂NO2浓度增大,将加快脱硝反应速率,从而提高脱硝

使用寿命,降低工业应用成本,从而更有利于研究成效率,所以如何促进NO氧化为NO2是目前改进低

果的直接工业应用,并且可为其他金属氧化物催化温SCR脱硝活性的一个研究重点。但是,因NO2单

剂的研究提供借鉴。独与NH3的反应速率较低,如NOx中NO2比例超过
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