鐵系催化劑干法煙氣脫硫脫硝機理研究.pdf

1、SO2和NOX是主要的大氣污染物，在電力能源結(jié)構(gòu)方面，未來以燒煤發(fā)電機組為主的局面不會變化，而這將直接導(dǎo)致空氣污染的加重。目前迫切需要一種合理的煙氣處理工藝。采用直接催化CO還原SO2和NO為單質(zhì)S和N2的工藝不僅避免二次污染的產(chǎn)生，而且可以回收硫磺資源，因此具有一定的理論和現(xiàn)實價值。
　　 本文采用浸漬法，制備一系列負載型鐵系催化劑Fe2O3/γ-Al2O3（包括常規(guī)烘箱干燥和磁場干燥）。分別在SO2+CO+N2、NO+CO+

2、N2和NO+SO2+CO+N2氛圍下進行催化還原脫硫脫硝性能實驗研究，并對催化劑進行XRD、SEM 表征。通過分析催化CO還原脫硫脫硝反應(yīng)的中間產(chǎn)物，提出并驗證鐵系催化劑同時脫硫脫硝反應(yīng)機理。主要研究結(jié)論如下：
　　 1. 在SO2+CO+N2氛圍下，負載量為10%的Fe2O3/γ-Al2O3催化劑具有良好的脫硫活性，活性（脫硫率在82%以上）反應(yīng)溫度范圍寬（300～500℃），同時NO的存在可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率；在NO+CO

3、+N2 氛圍下，10% Fe2O3/γ-Al2O3在500℃其脫硝率達到84.71%，SO2的存在可以提高NO的轉(zhuǎn)化率。
　　 2. 摻雜稀土元素改性后的鐵系催化劑10%Fe2O3-mCeO2/γ-Al2O3（m=2%、4%、6%）表現(xiàn)出優(yōu)良的脫硫脫硝性能，其中10%Fe2O3-6%CeO2/γ-Al2O3催化劑在300℃也能保持99%的脫硫率。經(jīng)過微波處理后的催化劑性能也有明顯提升，在10%Fe2O3-2%CeO2/γ-Al2

4、O3催化劑上，400℃其平均脫硫率達到99.2%，提升20%。
　　 3. 選取10%Fe2O3/γ-Al2O3和10%Fe2O3-6%CeO2/γ-Al2O3進行中間產(chǎn)物分析，在低溫階段（320℃下）出現(xiàn)COS、H2S其中間有一個明顯的轉(zhuǎn)化關(guān)系，在高溫階段（350～600℃）隨著溫度的上升中間產(chǎn)物只有微量的H2S，該催化劑能成功抑制COS的生成。
　　 4. 首次提出10%Fe2O3-mCeO2/γ-Al2O3催化劑良