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氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一,严重危害生态环境和人类健康。以NH3为还原剂的选择性催化还原法(NH3 selective catalytic reduction,NH3-SCR)是运用最为广泛的固定源脱硝技术,通常采用V2O5-(WO3)/TiO2催化剂,该类催化剂必须在350℃以上的高温区操作,催化剂受到高浓度烟尘、SO2的冲刷、磨损和污染,寿命缩短。因此开发能将SCR装置配置于湿法脱硫除尘装置之后,与我国现有锅炉系统匹配的低温SCR工艺,特别是研发高活性和高抗SO2、H2O毒化性能的低温SCR催化剂,具有十分重要的意义。本文采用共沉淀法制备了载体TiO2-SiO2(TS),用浸渍法制备了新型催化剂Cu-Cr-Ce/TS,研究了活性组分配比、负载量、焙烧温度等制备条件和反应温度、NH3/NOx摩尔比、进口NOx体积分数、空间速度和O2含量等操作条件对该催化剂NH3低温还原NOx活性的影响,并探讨了催化剂抗H2O、SO2毒化性能。结果表明,n(Cu):n(Cr):n(Ce)为1:1:3,负载量为30%,450℃焙烧的催化剂,在进口NOx体积分数为0.08%,O2含量为6%,空间速度为5000 h-1,反应温度为180℃,NH3/NOx摩尔比为1.1的条件下,NOx转化率达到98.9%,具有良好的低温活性;在35 h的稳定性实验中,NOx转化率始终保持在98%以上,稳定性能良好;在200℃以上的单独抗水实验中,催化剂的活性不受影响;而进行单独抗硫和同时抗硫、水实验时,催化剂中毒现象明显,且中毒后活性不可恢复。采用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重(TG)对催化剂进行了表征。结果表明,当Cu和Cr同时存在时,有CuCr2O4尖晶石生成,它的存在对催化剂的活性有一定促进作用。催化剂中毒的原因是:(1)硫酸铵盐的生成覆盖了催化剂的反应活性位;(2)催化剂自身活性组分被硫酸盐化。本文还对另一催化剂CuSO4-V2O5/TiO2的低温活性和抗硫水能力进行了初步探讨,结果表明:当CuSO4和V2O5的负载量均为5%,焙烧温度为350℃,在标准反应条件下,反应温度为210℃时,其NOx转化率高达97.3%,催化剂具有较好的低温活性;在反应温度为220℃下,此催化剂具有较好的单独抗水和单独抗硫性能,可长时间保持高活性;催化剂进行同时抗硫水实验时,水蒸汽的存在加快了硫酸氨盐的生成,反应6 h后,其转化率开始下降,22 h后转化率低于40%;实验结果还表明,CuSO4的存在能提高催化剂自身的抗硫水性能。