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学兔兔 第4期 景 文等：一种新型钒基低温脱硫脱硝催化剂 5 一 种新型钒基低温脱硫脱硝催化剂 景 文1,2，郭倩倩 一，侯亚芹 ，韩小金 ，黄张根 (1．中国科学院大学，北京 100049； 2．中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，太原 030001) 摘要：将VOSO 担载到活性炭AC上制备了一种新型钒基催化剂，考察了其脱硫脱硝活性。结果表明制备的催化剂具有很 高的低温活性。表征研究发现催化剂的活性组分并非V’0s，而应是V203(SO4)!。通过研究脱硫后V 5，AC上含硫物种的热分解 行为发现，脱硫反应中V：0 转化为V：0，(so3 ，V：0 C用于脱硝时良好的抗硫性可能源于V20，(SO4)：的低温催化活性。 关键词：脱硫；脱硝；低温催化剂；V203(S0~)2 中图分类号：TQ028．2；X51；TQ426 文献标识码：A 文章编号：1001—9219(2014)04-05-05 炭基材料(活性炭、活性焦、活性炭纤维)作为 的VOSO 在0 和H20共存的条件下极易转变为 吸附剂或催化剂被广泛应用于脱除燃煤烟气中的 V2O5和H2SO4。据此，利用VOSO 制备V2O,~AC可能 二氧化硫(SO：)和氮氧化物(NO ) 1，负载金属氧化 是一种非常简捷的途径，可以避免高温煅烧所带来 物可有效提高其脱硫脱硝活性。研究较多的催化剂 的能耗，降低催化剂的制备成本。 有CuO／AC 51、Fe204AC 16,71、MnOJAC嘲和V2oJ 本文的主要目的是利用VOSO 制备钒炭催化 AC ol。在低温(100~C～25O℃)条件下，催化剂可将 剂，考察其脱硫、脱硝活性及SO：对脱硝的影响，并 SO 催化氧化为SO3，SO3最终存在两种状态，一种 进一步探讨V2OJAC在SCR反应中具有较好抗SO2 是与活性组分结合生成硫酸盐，另一种则是吸附在 性能的原因。 AC表面，在H2O存在时转化为H2SO 。SO 在CuO／ 1 实验部分 AC、Fe：0·JAC、MnOJAC上脱除后催化剂活性组分 转变为CHSO4[5]、Fe2(S04)3t~和MnS04Is]，由于硫酸盐在 1．1 催化剂制备 低温条件下脱硝活性很低。因此在NO的选择性催 所用活性炭(AC)由山西新华化工厂生产，比表 化还原(SCR)反应中，CuO／ACI4．5】、Fe203／AC 71和 面积为910m2／g，破碎筛分至30目 60目．采用等体 MnOJAC[s]易被SO2毒化；而SO2在V2OJAC上被氧 积浸渍法将VOSO ·3H20配制的VOSO 溶液浸渍 化生成的SO，最终以H2SO 的形式储存于AC的孑L 在AC上，浸渍后的样品经50℃空气中干燥 5h。 道中，V O5的化学形态不，变【“】，因此V OJAC具有较 120~C空气中干燥 8h后，记为VS／AC。VS／AC中 好的抗硫性，在SO 和H2o含量较低时，SO 甚至促 VOSO4的质量分数为3．53％。 进了NO在V2OJAC上的SCR反应fl21。 V：OgAC催化剂的制备见文献 【lO]，本文制备 根据Ma等的研究 0o1，V OJAC的脱硫机理为： V：0 质量分数为2％和5％的催化剂，分别记为V SO2吸附于V205位并形成中间体VOSO ，VOSO 在 AC和V5／AC，V2／AC中钒的含量与VS／AC相等。