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燃煤电厂脱除排放烟气中NOx最常用的方法之一是选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)烟气脱硝技术。针对SCR烟气脱硝技术中常用钒系催化剂存在反应活性温度区间较窄(300-400℃)、易氧化SO2为SO3、高温时易生成N2O、活性组分钒有剧毒等缺点,考虑到CeO2资源丰富、无毒、便宜及其出色的氧化还原能力,以及过渡金属氧化物对金属氧化物催化剂具有改性作用,本文对过渡金属氧化物-CeO2/TiO2催化剂SCR脱硝性能进行了系统研究。首先将不同过渡金属掺杂到CeO2/TiO2催化剂,对其进行改性。通过活性实验发现W掺杂可以较大程度改善催化剂的活性(275-500℃内NO转化率保持90%以上)。优化了CeO2-WO3/TiO2催化剂的最佳制备条件和操作条件:最佳煅烧温度为500℃;最佳配比为CeO2:WO3:TiO2(质量比)=20:10:100;在较宽空速(50,000h-1120,000 h-1)内催化剂均表现出较高的NO转化率;NH3在SCR反应中起重要作用,[NH3]/[NO]的最佳摩尔比例为1;当O2含量大于3%时,O2对NO转化率影响不大;催化剂具有良好的NO浓度适应性;W的掺杂可以大大提高CeO2/TiO2催化剂的抗硫抗水毒化能力。对CeO2-WO3/TiO2催化剂进行了BET、XRD、XPS等表征分析,结果表明W的加入有效减小了催化剂颗粒直径,改善了颗粒的分散性,降低了催化剂中Ce和Ti的结晶度;W和Ce之间存在强烈的相互作用,促进了催化剂中Ce3+浓度以及表面化学吸附氧浓度的增加,提高了催化剂的储氧能力和氧化还原能力,从而有效提高了催化剂SCR活性。此外,对催化剂进行了SCR反应动力学研究,实验结果表明:CeO2-WO3/TiO2催化剂NO转化速率与NO成一级反应,与NH3成零级反应,与O2成0.25级反应,反应主要遵循Eley-Rideal机理进行;该反应的活化能为32.1 kJ/mol,大大低于CeO2/TiO2催化剂的活化能51.2 kJ/mol。