·1230· 北京科技大学学报 第36卷 Ce/Mn摩尔比Y=0.4,确定最佳催化剂组成为10% 2.3.2H20和S02的影响 Ce(0.4)-Mn/Ti02-Zr02(3:1). 为考察H20和S02对10%Ce(0.4)-Mn/Ti02- 2.3催化剂不同工艺参数的影响 Z02(3:1)催化剂催化还原活性的影响，在模拟烟 2.3.1NH,/N0对催化还原反应的影响 气中首先只通人体积分数为10%的水蒸气进行抗 本阶段实验选取10%Ce(0.4)-Mn/Ti02-Zr02 H,0实验，随后在系统中同时通人10%水蒸气和 (3:1)催化剂，其他条件不变.N0,转化率与入口烟 2×104S02进行同时抗水抗硫实验，反应温度为 气NH,/NO摩尔比的关系如图9所示. 140℃.N0,转化率与入口烟气中水蒸气体积分数 的关系如图10所示 100 100 90 95 90- 85 平平7 HO通入 80 H,0+S02通入 NH,NO摩尔比 75 ■一0.6 70 H0停通 ◆-08 三 65 H,0+S0,停通 4-1.0 7-1.2 60 ◆-1.4 55 0-1.6 50- 一10%H,0 45 。-10%H,0+2×104S0, 90100110120130140 反应温度℃ 0 60 120 180 240 300 反应时间/min 图9NO,转化率与人口烟气NH,/NO摩尔比的关系 图10N0,转化率与入口烟气中水蒸气体积分数的关系 Fig.9 Effect of NHa/NO molar ratio in inlet flue gas on the NO,con- Fig.10 Effects of vapor volume fraction in inlet flue gas on the NO. version conversion 从图9中可以观察到，NH,/N0摩尔比在0.6~ 1.6的范围内，当NH,/N0摩尔比小于1时，随着氨 从图10中可知，反应开始后0.5h,N0,转化率 氨比的增加，NO,转化率有较为明显的提高.原因 趋于稳定，此时开始测试，又经0.5h待反应稳定后 是在烧结烟气这种富氧环境中，在较低NH,/NO摩 通人水蒸气，NO.的转化率逐渐降低，并在持续通入 尔比下，NO会转化为NO2,在低温条件下NH,与 水蒸气1h左右逐渐趋于稳定，待通入水蒸气2h后 NO2发生催化还原反应的难度远远小于NO,因此有 N0,转化率由未通人水蒸气时的99.28%降低到 利于催化还原反应的进行.在NH,/NO摩尔比为 92.13%,停止通人H,0后N0.转化率在2h内能恢 0.6、反应温度80℃时，N0,转化率只有53.37%，但 复到初始水平，可以认为H,0对催化剂的毒性作用 是反应中NH3的利用率非常高，接近90%，说明低 是可恢复的.H20的引入未曾改变催化剂的组成及 温催化还原过程中促进N0向NO,的转化非常重 表面结构，其对催化剂活性的影响主要是由于它在 要.本实验中C的掺杂和烧结烟气本身特有的富 催化剂表面与活性中心结合，与NH3存在竞争吸 氧工艺条件，分别从物理转化和化学的催化氧化上 附，从而抑制催化剂对反应气体的吸附，使得NO 对这一过程起到了促进作用.且随着反应温度的提 转化率持续下降.当H,0撤去后，原先吸附在催化 高，催化剂活性提高，使得NO,转化率提升幅度较 剂表面的H,0会从活性中心脱附逸散，释放出之前 大.但当NH,/NO>1时，NO,转化率差异不大，最 占有的活性位，使其重新吸附反应物分子，催化剂的 高NO,转化率均在99%左右，且在NH,/N0摩尔比 反应活性得以恢复，因此认为水蒸气对催化剂的毒 为1.6时出现下降趋势.这是由于此时NH,的量不 化作用是可逆的 再是决定NO,转化率的主要因素，过量的NH,被副 同时通人10%H20和2×104S02后，催化剂 反应所消耗.在本阶段实验中，考虑到NO,转化率， 活性持续下降，并在2h后趋于稳定，催化剂的NO 将NH,/NO摩尔比定为1用于进行下阶段对其他工 转化率由初始的99.28%降至80.98%，停止通入 艺参数条件的探讨.同时，在实际脱硝工程中，不但 H20和S0,后NO,转化率在2h内能恢复至 要实现脱硝效率的最大化，还需兼顾经济和环境效 87.49%.这是由于当同时存在H20和S02时，易与 益，防止氨逃逸造成二次污染 碱性还原剂NH,反应，在催化剂表面生成硫酸盐或北 京 科 技 大 学 学 报 第 卷 摩尔 比 ， 确定最佳催化剂 组成为 和 的 影 响 ： 为考察 和 对 催 化 剂 不 同 工 艺 参数 的 影 响 催化 剂 催 化 还 原 活 性 的 影 响 ， 在 模 拟 烟 对催化还原反应 的 影 响 气 中 首先只 通人 体 积 分数 为 的 水 蒸气 进 行抗 本 阶段实验选 取 实验 ， 随 后 在 系 统 中 同 时 通 人 水 蒸 气 和 催化剂 ， 其他 条件不变 转化率与人 口 烟 进行 同 时 抗 水 抗 硫 实 验 反 应 温 度 为 气 摩 尔 比 的 关系 如 图 所示 转化率 与 人 口 烟 气 中 水 蒸 气 体 积 分数 ― 的 关系 如 图 所示 ： ： 職通 摩尔 比 蒋 轰 停通 — — — — ■ 反应温度 ° 反应时 间 图 转 化率 与 入 口 烟气 摩 尔 比 的 关 系 图 转化率 与 入 口 烟气 中 水 蒸 气体积分数 的关系 从图 中 可 以 观察到 ， 摩 尔 比在 的 范 围 内 ， 当 摩 尔 比 小 于 时 ， 随着 氨 从 图 中 可知 反应开 始后 转 化率 氮 比 的 增 加 ， 转 化 率有 较 为 明 显 的 提 高 原 因 趋 于稳定 ， 此时开始测 试 又 经 待 反应 稳 定后 是在烧结烟气这种 富 氧 环 境 中 ， 在较 低 摩 通人水蒸气 的 转化率逐渐 降低 ， 并在 持续 通 人 尔 比 下 ， 会 转 化 为 在 低 温 条 件 下 与 水蒸气 左右逐渐趋 于稳定 待通入水蒸气 后 发生催化还原反 应 的 难度远远小 于 因 此有 转 化 率 由 未 通 人 水 蒸 气 时 的 降 低 到 利 于 催化 还 原 反 应 的 进 行 在 摩 尔 比 为 ， 停止通人 札 后 阶 转化率在 内 能恢 、 反应温度 ° 时 ， 转化率只 有 ， 但 复 到初 始水平 可 以 认为 对催化剂 的 毒性作用 是反应 中 的 利 用 率非 常高 接 近 说 明 低 是可恢复 的 的 引 人未 曾 改变催化 剂 的 组成及 温催化还原 过 程 中 促 进 向 的 转 化 非 常 重 表面结构 ， 其对催化 剂 活 性 的 影 响 主 要 是 由 于 它 在 要 本实验 中 的 掺 杂 和 烧结 烟 气 本 身 特有 的 富 催化剂 表 面 与 活 性 中 心 结 合 ， 与 存 在 竞 争 吸 氧工艺条件 ， 分别 从 物 理转 化 和 化学 的 催化 氧 化上 附 ， 从而 抑 制 催 化 剂 对 反 应 气 体 的 吸 附 ， 使 得 对这一 过程起到 了 促进作用 且随着 反应 温度 的 提 转化率持续下 降 当 化 撤去后 原 先 吸 附在 催 化 高 ， 催化剂 活 性 提 高 ， 使得 转 化 率 提 升 幅 度 较 剂 表 面 的 会从 活性 中 心 脱附逸散 ， 释放 出 之前 大 但 当 时 ， 转 化 率 差 异 不 大 ， 最 占 有 的 活性位 使其重新吸 附反应物分子 ， 催化剂 的 高 转化率均在 左右 ， 且在 摩尔 比 反应 活性得 以 恢复 ， 因 此认为 水 蒸气 对催 化 剂 的 毒 为 时 出 现下 降趋势 这 是 由 于此时 的量不 化作用是可逆 的 再是决定 转化率的 主要 因 素 ， 过量 的 被 副 同 时通 人 和 “ 后 ， 催 化 剂 反应所消 耗 在本 阶段实验 中 考虑到 转化率 ， 活 性持续下 降 ， 并在 后趋 于稳 定 ， 催化剂 的 ， 将 摩尔 比 定 为 用 于进行下 阶段对其他工 转化率 由 初 始 的 降 至 停 止 通 人 艺参数条件 的 探讨 同 时 在实 际脱硝 工程 中 不但 和 后 转 化 率 在 内 能 恢 复 至 要实现脱硝 效率 的 最 大化 还 需兼顾经济 和 环境效 这是 由 于 当 同 时存在 和 时 ， 易 与 益 ， 防止 氨逃逸造 成二次污染 碱性还原剂 反应 ， 在催化剂 表 面生 成硫 酸 盐或