工业窑炉烟气氧含量对钒钛系催化剂NH3-SCR脱硝反应的影响

作者:谢玉仙; 刘涛; 苏胜*; 刘利军; 钟毓秀; 马智伟; 许凯; 汪一; 胡松; 向军
来源:化工学报, 2022, 73(10): 4410-4248.
DOI:10.11949/0438-1157.20221034

摘要

目前,工业窑炉主要采用钒钛系SCR催化剂对烟气中氮氧化物(NOx)进行控制,然而工业窑炉部分工序烟气O2含量高,且高O2含量对SCR反应过程的机理影响尚不明确。因此,实验研究了烟气中不同O2含量下钒钛催化剂的脱硝活性,并采用多种表征方法系统分析了O2含量对催化剂物理化学结构的影响;同时结合原位红外技术,进一步揭示了不同O2含量下钒钛催化剂SCR脱硝反应机理。研究表明:在150~400℃的反应温度下,较高O2含量可一定程度提高催化剂的低温脱硝效率,钒负载量增加可使催化剂脱硝活性温度窗口扩展且向低温区移动;催化剂在不同O2含量条件下经过NH3-SCR脱硝反应后,其物理结构变化不明显,反应过程中较高的O2含量可促进催化剂表面酸循环和氧化还原循环,加速SCR脱硝反应;较高O2含量使得SCR反应过程活性中间体NH3(L)和NH4+(B)消耗加快,促进桥型硝酸盐物种的形成,从而提高其SCR脱硝活性。

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