大气环境中的汞污染是全球性问题,已在世界范围内引起了广泛关注。煤在燃烧过程中,汞受热主要以汞蒸气的形态存在,主要包括单质汞(Hg0),二价汞(Hg2+)和颗粒态汞(Hgp),其中单质汞(Hg0)是汞的热力稳定形态。大部分汞的化合物在温度为800℃时将受热分解成单质汞(Hg0)。而二价汞化合物比较稳定,易被湿法洗涤系统所捕获而脱除。随着燃煤电厂逐步配备烟气脱硫(FGD)、选择性催化还原(SCR)脱硝系统,布袋除尘系统(FF),利用滤袋纤维结合SCR催化剂实现汞和颗粒物的高效脱除成为了一种极具竞争力的汞排放控制方法。SCR催化剂可以促进烟气中汞的氧化,从而有利于增强后续FF及FGD对汞的脱除。虽然钒基SCR催化剂已经实现工业应用,但其仍存在一些缺陷,譬如比表面积较低、温度窗口较窄等。因此,近年来研究者开发了一些新型的SCR催化剂,其中V2O5-WO3/TiO2催化剂克服了传统SCR催化剂比表面积较小的缺点,在200-400℃温度范围内比传统SCR催化剂展现出了更强的SCR脱硝性能及抗硫中毒能力。随着温度升高,滤料用纤维的物理吸附逐渐减弱,化学吸附逐渐增强,但化学吸附所需能量较大,高温条件下吸附能力仍然较弱。纤维负载催化剂后,加快了Hg0的氧化,有利于高温条件下Hg0的脱除。所以探索研究纤维负载V2O5-WO3/TiO2催化剂上汞的催化氧化具有重要的科学意义和实践价值。对不同性能纤维和催化剂进行了电镜扫描,元素分析,比表面积和红外光谱分析,观察了负载催化剂纤维脱除汞前后的形貌,纤维上负载催化剂的情况,负载催化剂后比表面增大,表面官能团含量的变化,研究表明催化剂都能很好的负载到纤维上面,并且负载后的ACF+PPS掺炭纤维的比表面积会增大；经负载催化剂后,会增加一些含氧基团,这些基团对零价汞的脱除有利。首先通过固定床实验系统研究了滤袋常用的聚苯硫醚以及活性炭纤维在不同温度、不同气体组分下负载V2O5-WO3/TiO2催化剂,对模拟燃煤烟气中零价汞(Hg0)的脱除效果。然后对比研究了活性炭纤维协同滤袋常用纤维负载催化剂后,对模拟燃煤烟气中Hg0的脱除性能。结果表明：当温度为25℃时,两者脱除率均能达到99%,当温度为200℃,负载催化剂的活性炭纤维脱除率在30%左右,PPS纤维仅为10%左右。在200℃情况下,模拟烟气的组分为N2+O2时,两种纤维的Hg0脱除率提高了10%-20%,当在混合气体中添加10ppmHCl后,负载催化剂的PPS纤维Hg0脱除率能达到80%,活性炭纤维Hg0脱除率能达到98%。当温度为200℃,模拟烟气的组分为N2+O2+HCl时,不同性能掺炭纤维负载催化剂后Hgo脱除率在69%～95%范围之间变化,其中PPS掺炭纤维对Hg0脱除效率最高达到95%,因此,负载V2O5-WO3/TiO2催化剂的PPS掺炭纤维能在高温烟气中保持较高的Hg0脱除率。然后,实验研究了烟气中O2、HCl、NO、SO2、H2O、NH3对负载V2O5-WO3/TiO2PPS纤维脱除Hg0的影响。在200℃下,负载V2O5-WO3/TiO2催化剂的PPS纤维上汞的氧化遵循Eley-Rideal机制。无O2条件下,HCl极大地抑制了汞的物理吸附,有02条件下,被吸附的HCl转化成为活性Cl却极大地促进了汞的氧化；有02条件下,S02及NO均能促进汞的氧化,但与HCl相比其促进作用有限；H20的存在抑制了汞的氧化与脱除。当烟气中存在NH3的条件下,汞的氧化效率略有降低。NH3抑制了Hg0的吸附,消耗了催化剂表面的活性氧,从而抑制了汞的氧化。然而,切断NH3后催化剂对汞的氧化能力可以得到迅速、完全的恢复SCR操作温度下汞的催化氧化。负载V2O5-WO3/TiO2催化剂的PPS纤维仍可以吸附Hg2+,但吸附的Hg2+对后续的汞氧化过程基本无影响,催化剂的汞氧化性能可以长时间保持稳定。实验及模拟研究结果表明,负载V2O5-WO3/TiO2催化剂的PPS纤维上汞的氧化遵循Langmuir-Hinshelwood机制。200℃时,催化剂上汞氧化反应速率常数在80-130s-1之间,HC1的吸附平衡常数在2-3×103m3·mo1-1左右。利用建立的模型及获得的反应动力学参数,可以预测不同催化剂用量,不同HCl浓度条件下汞的氧化效率。这对纤维负载V2O5-WO3/TiO2催化剂的工业应用及工程设计具有非常重要的指导意义。