《鈦鎢基SCR脫硝催化劑汞中毒機制及影響因素研究》是依託重慶大學，由劉清才擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鈦鎢基SCR脫硝催化劑汞中毒機制及影響因素研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉清才
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
通過對我國典型煤種的汞含量、形態與結構系統分析研究，建立我國典型煤種的汞分布資料庫；重點研究我國燃煤高灰、高汞煤燃燒條件下，煙氣中的汞在SCR系統中的轉化與遷移規律及其影響因素，研究和分析煙氣中不同形態汞與SCR催化劑間的相互作用，弄清燃煤煙氣條件下汞在催化劑表面的吸附及氧化機制，建立SCR催化劑汞中毒機制；研究煙氣中鹼金屬及氧化物與汞的形態及其相互關係，分析和研究汞及汞形態轉變與鹼金屬及氧化物對催化劑中毒失活的協同作用，提出有效控制SCR催化劑汞及鹼金屬中毒失活的途徑，為進一步增強催化劑抗毒能力、延長催化劑壽命及探尋催化劑再生奠定基礎。
結題摘要
燃煤煙氣中的汞排放到大氣中會對自然環境和人類健康產生危害，同時，汞作用於SCR脫硝催化劑上也會對催化劑活性產生不利影響，阻礙我國脫硝產業的發展。通過對我國12個省份58種不同煤樣進行煤中汞含量、微觀結構以及賦存形態研究，結合Factsage熱力學分析軟體模擬煤燃燒過程以及SCR脫硝反應後汞的形態分布，系統研究了燃煤煙氣中汞的特性，發現煤中汞主要以硫化物結合態形式存在，煙氣中汞的形態主要受氯含量的影響。通過改變煙氣溫度、O2、HCl、SO2、Hg0濃度等，研究了SCR催化劑對汞的吸附與氧化的影響因素，結果發現HCl對汞的氧化起決定作用，SO2不僅能促進汞的氧化，而且能提高催化劑對汞的吸附，而HCl對汞的吸附有抑制作用。採用氣體吸附法與浸漬法製備了含不同形態汞的催化劑，並對負載汞後的催化劑進行了脫硝活性及其它物化性能表征，結合理論分析提出了催化劑汞中毒機理。汞吸附在催化劑上後會減少催化劑表面酸性位以及V活性位，影響氨的吸附與活化，從而影響催化劑對NO的脫除。最後，在單獨研究了鹼金屬與汞對催化劑性能影響的基礎上，通過同時負載鹼金屬與汞，結合中毒後催化劑的性能表征與分析，提出了汞與鹼金屬對催化劑的協同作用機理。基於以上研究，提出了改變活性組分釩含量和添加活性助劑CeO2的方法來提高鈦鎢基SCR催化劑抗鹼金屬及汞中毒的能力。基於本項目的研究，將有利於更好的理解燃煤煙氣中及催化劑上汞的行為特性，對減少汞排放和預防催化劑失活、提高催化劑使用壽命具有重要意義，對加快我國脫硝產業的發展具有重要作用。
