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氮氧化物是大气中的主要污染物,它不仅是硝酸型酸雨的主要成因,而且还能在空气中形成光化学烟雾,同时还可以对动植物及人体造成很大的危害。环保部2011年10月发布的数据显示,上半年中国的氮氧化物排放量不仅没有下降,反而提高6.17%,与“十二五”计划的2011年减排1.5%的目标相差较大,故对NOx脱除技术的研究迫不及待。 采用烟气脱硝技术能够大幅降低NOx的排放,选择性催化还原法(SCR)由于占地面积小、反应温度温和、脱硝效率高、运行可靠、二次污染小等优点,成为国际上应用最广泛的烟气脱硝技术。目前商业上唯一得到广泛应用的催化剂是V2O5-WO3/TiO2,本文对该催化剂的制备进行了研究,通过添加助剂M,改变了载体的制备工艺,在保证催化剂活性的前提下极大的降低了成本,同时,这种新型的制备工艺也避免了对环境的污染。 通过催化剂制备工艺的研究,筛选出了最佳的配方:首先利用混捏法将用量较大的助剂钨混捏到载体TiO2中,经干燥焙烧,然后将活性组分钒配成溶液,采用等体积浸渍法将钒负载到载体上,再经过干燥焙烧后即为脱硝催化剂。本文同时对载体制备过程中的几种添加剂进行了筛选,最终确定:田菁粉的添加量为3wt%;柠檬酸的添加量为1wt%;助剂M的添加量为10wt%;去离子水添加量为30wt%。 在研究这种新工艺制备催化剂的活性过程中,采用常压微反装置,考察了不同活性组分及助剂含量对催化剂脱除氮氧化物活性的影响,得出最佳的活性组分及助剂含量为:1.5wt%的V2O5和8wt%的WO3。同时考察了不同的模拟烟气条件对催化剂脱硝效率的影响,得出最佳的工艺条件为:空速15000h-1、进口NO浓度1000μg·g-1、温度350℃、氨氮比1.1:1、O2的最佳含量为3%。在这种工艺条件下催化剂可达最高活性,转化率达89.5%。