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SO2和NOX是主要的大气污染物,在电力能源结构方面,未来以烧煤发电机组为主的局面不会变化,而这将直接导致空气污染的加重。目前迫切需要一种合理的烟气处理工艺。采用直接催化CO还原SO2和NO为单质S和N2的工艺不仅避免二次污染的产生,而且可以回收硫磺资源,因此具有一定的理论和现实价值。本文采用浸渍法,制备一系列负载型铁系催化剂Fe2O3/γ-Al2O3(包括常规烘箱干燥和磁场干燥)。分别在SO2+CO+N2、NO+CO+N2和NO+SO2+CO+N2氛围下进行催化还原脱硫脱硝性能实验研究,并对催化剂进行XRD、SEM表征。通过分析催化CO还原脱硫脱硝反应的中间产物,提出并验证铁系催化剂同时脱硫脱硝反应机理。主要研究结论如下:1.在SO2+CO+N2氛围下,负载量为10%的Fe2O3/γ-Al2O3催化剂具有良好的脱硫活性,活性(脱硫率在82%以上)反应温度范围宽(300~500℃),同时NO的存在可以提高SO2的转化率;在NO+CO+N2氛围下,10% Fe2O3/γ-Al2O3在500℃其脱硝率达到84.71%, SO2的存在可以提高NO的转化率。2.掺杂稀土元素改性后的铁系催化剂10%Fe2O3-mCeO2/γ-Al2O3(m=2%、4%、6%)表现出优良的脱硫脱硝性能,其中10%Fe2O3-6%CeO2/γ-Al2O3催化剂在300℃也能保持99%的脱硫率。经过微波处理后的催化剂性能也有明显提升,在10%Fe2O3-2%CeO2/γ-Al2O3催化剂上,400℃其平均脱硫率达到99.2%,提升20%。3.选取10%Fe2O3/γ-Al2O3和10%Fe2O3-6%CeO2/γ-Al2O3进行中间产物分析,在低温阶段(320℃下)出现COS、H2S其中间有一个明显的转化关系,在高温阶段(350~600℃)随着温度的上升中间产物只有微量的H2S,该催化剂能成功抑制COS的生成。4.首次提出10%Fe2O3-mCeO2/γ-Al2O3催化剂良好的脱硫脱硝效果为COS中间物机理和Redox反应以及COS水解反应和clause反应共同作用所致。