文 献 综 述

氮氧化物地位正逐渐取代二氧化硫成为第一大酸性污染气体。已经对环境造成很大的影响，尤其对人的身心健康的危害已经到了不容忽视的地步了。目前化工厂、发电厂等锅炉烟气中含有氮氧化物，烟道气脱硝处理是控制氮氧化物对大气造成污染的一个必要手段,脱硝技术应运而生。

脱硝技术按照工艺分为干法脱硝、湿法脱硝和燃烧等技术。湿法脱硝主要是利用液体吸收剂将氮氧化物吸收溶解的原理来净化工业烟气，因吸收剂种类繁多，适应性强，最终以硝酸盐等形式回收NO_x，可达到综合利用的目的。其优势是脱硝效率高。缺点其技术很复杂，NO很难溶于水，很容易造成空气的二次污染，所以很难得到广泛的应用。干法脱硝主要是SCR即选择性催化还原反应，即利用催化剂和NH₃将NO_x还原为水和N₂。与湿法相比较，干法净化方法处理含有NO_x 的尾气的主要优点是：投资低，工艺及设备过程简单，脱除NOx的效率高，无废水和废弃物产生，主要是不易造成第二次污染。目前，按照不同的标准有SCR和SNCR。SNCR法：还原剂NH₃或者尿素，反应温度850-1250 #176;C，不需要催化剂，同时也不会使SO₂/SO₃ 氧化，基本不会造成堵塞，但其所需温度较高，超过燃煤锅炉烟道气出口温度。SCR法：还原剂NH₃或者尿素，反应温度320-400 #176;C，催化剂及其成分主要为TiO₂、V₂O₅和WO₃，脱硝效率能达到70-90%，催化剂中的Mn、V、Fe 等多种金属会对SO₂的氧化起到催化作用,SO₂/SO₃氧化率比较高，NH₃与SO₃容易形成NH₄HSO₄ ,会造成堵塞或腐蚀，同时催化剂也会造成一定的压力损失。

SCR脱硝技术的核心是催化剂的开发，催化剂性能的好坏直接影响到SCR法烟气脱硝过程的整体脱硝效果。致力于治理大气污染的催化剂开发，催化剂本身的绿色化是不可忽视的。蒙脱土是由两层硅氧四面体和一层铝氧八面体组成，具有较高的稳定性、机械性能。其所具有二维孔道特征在碳沉积物结焦后也不易造成孔口堵塞，这一特性能提高催化剂的使用寿命。这些孔道同时提供了很多吸附位置，为嵌入金属离子做了准备。通过嵌入不同金属氧化物至层间可以使粘土具有较强的表面酸性和较大的比表面积(100-900 m²/g)。这种表面酸性对氨法SCR反应有十分重要的作用，提供活性位给NH₃，对NO_x具有良好选择催化还原性能。通过对不同金属氧化物柱撑粘土的酸性看，TiO₂酸性最强，NiO₂酸性最弱。蒙脱土的层与层之间是不完整的堆叠，以致其间有很多小孔，这些小孔孔径是双孔径分布，大孔占10%，微孔大约占90%。这种双孔径分布可以有效的防止柱撑粘土中毒失活。废气含有一定量的容易引起催化剂失活的As₂O₃，因为扩散速度慢使沉积在柱撑粘土的大孔中，从而使柱撑粘土的大孔起到了过滤毒性物质的功能，防止了层间金属氧化物柱的中毒失活。

催化剂失去活性的原因有很多，因此研究总结脱硝催化剂的失活机理，降低SCR法烟气脱硝过程的运行费用，延长催化剂寿命具有重大意义，因此针对具体的锅炉特性和燃料特性，可以制定适当防范措施。催化剂失活有以下几个原因：催化剂的烧结、砷中毒、钙中毒、碱金属中毒、催化剂孔隙积灰堵塞。烧结导致的催化剂活性降低是永久性的失活。当烟气的温度高于400 #176;C时，开始发生烧结。当反应器烟气温度持续一定时间高于450 #176;C时，催化剂的寿命就会大幅度缩短。目前V₂O₅-WO₃-TiO₂系催化剂为商用SCR烟气的脱硝催化剂，其中WO₃作为稳定成分， TiO₂作为载体物质，V₂O₅作为活性成分。适当提高WO₃的含量，就会提高催化剂的热稳定性，从而提高其抗烧结能力。砷中毒，就烟气中含有砷以气态砷的化合物进入催化剂的孔中堵住了催化剂的活性位置使催化剂失活。应对砷中毒可以在燃烧阶段引用一些化学或者物理的手段减少或者除掉砷，比如在燃烧时候喷入钙可以有效抑制砷的化合物的形成。该中毒的原理和砷差不多。主要是硫酸钙在催化剂表面沉积造成孔道堵塞。所以在防止砷中毒的同时也要防止碱金属中毒，钙等碱金属的加入会使催化剂的寿命先增大后减小，碱金属引起的催化剂中毒属于化学中毒。