论文部分内容阅读
目前我国拥有各种玻璃、陶瓷窑炉上万座,绝大部分窑炉废气具有飞灰含量高,氮氧化物与二氧化硫的含量偏高(100-700mg/m3),烟气温度偏低(200～300℃)等特点。现有的SCR催化剂低温活性不高、耐硫性差选择性不强等特点也制约其应用。因此,本论文采用柠檬酸法制备出系列催化剂,筛选出在中低温条件下具有较好耐硫性以及选择性的催化剂。借助比表面分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、程序升温吸附仪(TPD/TPR)、原位漫反射傅里叶红外变换光谱(in situ DRIFTS),对催化剂的耐硫机理以及选择性机理进行研究,取得了如下结论：(1)采用柠檬酸法制备的Cr-Ce-Co(35:60:5)(500)2h(即Cr-Ce-Co三者质量比为35：60：5,焙烧温度为500℃,焙烧时间为2 h)催化剂活性最佳,在空速GHSV=36000 h-1, SO2=600 ppm,温度区间段为180-280℃条件下,NOx的转化率都在95%以上,选择性在90%以上,持续运行510 min催化剂的活性依旧在90%左右,通过高温活化将催化剂再生,其脱硝性能恢复到原来程度。(2) Cr-Ce-Co催化剂表征结果表明催化剂表面只有Lewis酸性位,反应按照Eley-Rideal机理进行,Co的加入使得催化剂的氧化性降低,从而防止了-NH2被继续氧化成-NH以及-N,提高了催化剂的选择性；(3)催化剂本身存在完整的电子循环,不同元素在催化还原反应过程中起到不同的作用,Ce元素在催化反应过程中主要起到传递电子和活化NH3的作用,Cr是整个催化反应的活性中心,Co的存在影响着反应向选择性好的方向进行,因此催化剂具备有持续的活性。(4)SO2破坏了催化剂表面的Lewis酸性位,减弱了催化剂表面对NH3的吸附；但是同时造成了新的Br(?)nsted酸性位,而且SO2自身的强酸性也增加了对NH3的吸附。(5) CoCr2O4晶像的存在防止了Cr6+元素被SO2硫酸化,从而使得整个催化剂具有良好的活性以及耐硫性；SO2的存在破坏了Ce4+的价态循环的同时也造成了更多的Ce3+以及出现更多的氧空穴,从而增加了催化剂表面的电子流动,因此催化剂表面的氧化还原反应得以持续进行。