碱金属对铈钨复合氧化物SCR脱硝催化剂性能影响

选择性催化还原(SCR)法是目前公认的脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术,其中催化剂是该技术的核心所在。铈钨复合氧化物是一种非钒SCR催化剂,为了使得该催化剂能够长期保持高效且稳定的脱硝活性,对其中毒机理进行深入研究,具有非常重要的意义。采用共沉淀法制备了CeWO_(x)复合氧化物脱硝催化剂,考察了碱金属种类(Na_(2)O和K_(2)O)对催化活性的影响,利用N_(2)-BET、XR D、NH_(3)-TPD和H_(2)-TPR对催化剂中毒原因进行了分析。活性评价结果表明:碱金属毒化后催化剂脱硝活性受到明显抑制,K_(2)O引起的失活程度要远大于Na_(2)O,在150~400℃的反应温度范围内,质量分数1%K_(2)O中毒的CeWO_(x)相比新鲜催化剂NO_(x)转化率下降了52%~84%。N_(2)-BET结果表明:碱金属沉积会导致催化剂的比表面积降低;XRD结果表明:碱金属的引入导致催化剂上CeO_(2)的晶粒尺寸增大;NH_(3)-TPD和H_(2)-TPR结果表明:碱金属的表面掺杂会导致催化剂的表面酸性和氧化还原性能会受到明显抑制。

CeWO_(x)催化剂协同脱除氮氧化物及氯代芳香化合物的反应机制研究

多污染物协同控制是大气污染控制技术的发展方向.本文以氮氧化物(NO_(x))及氯苯(CB)为典型多污染物组分,考察了不同Ce/W比例CeWO_(x)催化剂协同脱除NO_(x)及CB的催化性能及反应特征.其中,Ce_(8)W_(1)O_(x)催化剂表现出最佳的催化活性,在温度为350℃时,NO_(x)、CB转化率均达到100%.NO_(x)选择性催化还原(SCR)、CB催化氧化(CBCO)和协同脱除反应(SCR+CBCO)的对比实验发现,协同反应的NO_(x)和CB转化均受到不同程度的抑制,尤以SCR对CBCO的抑制作用更为明显.TPSR及DRIFT表征证明NH_(3)和CB之间的竞争性吸附是SCR和CBCO协同反应活性下降的主要原因.CeWO_(x)催化剂上CB解离生成的氯经氧空位活化形成Cl·,易导致亲电加氯反应从而促进多氯苯生成.SCR为CBCO提供了额外氢,源于NH_(3)吸附于Lewis酸位点并被氧空位上活性氧物种攻击脱氢生成酰胺物种(NH_(2)^(-)/NH^(-))的反应过程,该氢源促使Cl·/Cl^(-)以HCl形式从催化剂表面脱离.苯甲腈等含氮副产物的存在表明SCR及CBCO协同反应的中间产物发生了多污染物耦合.