SCR脱硝催化剂研究应用发展方向
SCR技术作为一种高效的脱氮技术应用于燃煤电厂NOx的控制已有30多年的历史,在目前众多低NOx控制技术中脱颖而出,可见这是一项技术成熟,运行可靠的脱氮技术。催化剂是SCR技术的核心,它决定着SCR技术的脱氮效率,因此,在已有研究成果的基础上,SCR催化剂还需要在以下方面努力发展。
1 关于贵金属催化剂
贵金属催化剂虽然催化活性高,但其活性温度窗口较窄,选择性相对不是很好,且对毒性物质比较敏感。因此,若将其与金属氧化物催化剂进行组合,有希望制备出温度窗口宽、抗H2O及SO2性能好的催化剂,此时,贵金属的加入量是一个关键的因素;另外,若往贵金属催化剂中添加部分过渡金属,也可有效改善其在高温下的催化活性。
2 关于金属氧化物催化剂
对金属氧化物催化剂来讲,载体与活性组分的相互作用非常关键,这种相互作用可以通过调整催化剂的制备方法来进行改进。溶胶-凝胶法能够很好地控制活性组分的含量与分布,便于引入微量组分,并且活性组分与载体之间的相互作用较强,制得的催化剂稳定性好,是一种很有应用前景的制备方法;若在制备过程中加入一些有机溶剂,还可以大大提高金属的分散度和载体的比表面。此外,还应加强对微乳法的研究。
3 关于分子筛催化剂
在较高的温度下,分子筛催化剂对选择性还原NOx具有高的催化活性,并且活性温度范围比较宽,但是抗H2O和SO2的能力差。在今后的研究中,对于分子筛催化剂,需要通过各种手段对分子筛进行改性,以提高其水热稳定性,如通过水热后处理,提高水热反应介质的离子强度(如加盐等)或调节其pH,采用新兴的结构导向剂(如PEO-PPO-PEO)等。
4 关于碳基催化剂
碳质材料尤其碳纳米管具有优良的热导性、表面积大和化学稳定性好等特点,已经被越来越多的研究者所关注,以碳质材料为载体的低温SCR催化剂具有很好的研究和开发应用前景。为了满足实际应用及降低成本,需要加快研究以碳质材料为载体的低温SCR催化剂。
5 多功能复合型催化剂
在实际应用中,传统催化剂均存在各自的优点和不足,难以真正实现商业化。如果将其中的一种或几种催化剂进行组合,制成多功能复合型催化剂,可望达到更好的效果。贵金属与分子筛催化剂或金属氧化物催化剂组合,可在提高催化活性、抗水抗硫能力、水热稳定性、拓宽活性温度范围、增强选择性等方面优势互补。
6 同时脱硫脱氮催化剂
有时烟气中NOx和SO2会并行存在,相对于各自的控制技术,同时去除NOx和SO2由于需要较少的仪器设备而凸显优势。当前,烟气同时脱硫脱氮净化处理技术已成为各国控制火电厂烟气污染的研发热点,但目前因技术不成熟制约了大规模的推广应用,因此,将来应在这个方向上加大研究力度。
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