鎢酸化氧化鋯脫硝催化劑

生物質燃燒被認為是化石燃料的替代者之一，可以降低二氧化碳排放。世界範圍內，有多個國家提出了發展生物質燃料的明確目標，根據我國《可再生能源中長期發展規劃》，到2020年，生物質發電總裝機容量將達到3000萬千瓦，生物質固體成型燃料年利用量將達到5000 萬噸。生物質燃燒將不可避免地產生氮氧化物（NOx），造成環境污染。

水泥行業是我國重要的基礎行業，但同時也是氮氧化物控制的重點行業， 2010年全國水泥行業的NOx排放量約占我國NOx工業源排放總量的10%，已成為居電站鍋爐和工業鍋爐後的第三大固定排放源。NOx的排放問題已成為水泥行業可持續發展的制約因素。

選擇性催化還原（SCR）技術是固定源NOx控制的首選技術，鎢鈦釩催化劑是應用最多的商用脫硝催化劑。但是近幾年， 國內外學者陸續報導了釩類、鈰類、錳類、鐵類等催化劑的鹼金屬、鹼土金屬中毒現象，引起了廣泛關注。這主要是釩每千小時的失活速率高達18%，其主 因是鹼金屬和鹼土金屬硫酸鹽的沉積、生長。為適應生物質鍋爐和水泥窯脫硝的技術需求，開發具有優異鹼金屬/鹼土金屬抗性的催化劑，有學者提出一種以鎢酸化氧化鋯為載體的脫硝催化劑。

鎢酸化氧化鋯脫硝催化劑的製備方法，包括以下步驟：

（1）將鋯的前驅體和鎢的前驅體溶于水中，制得前驅體溶液；然後往前驅體溶液中加入氨水，將溶液pH值調節為8～9，攪拌2～6h後靜置2～48h備用；

（2）將步驟（1）靜置後的反應液過濾，取沉澱物，然後將其在60～120℃ 烘乾，再於400～800℃焙燒2～12h，制得鎢酸化氧化鋯，最後將其研磨成粉末；

（3）將釩的前驅體用飽和的草酸溶液溶解，將鈰的前驅體用水溶解，然後將兩種溶液混合，得到前驅體混合溶液；再將步驟（2）制得的鎢酸化氧化鋯粉末加入前驅體混合溶液中，攪拌浸漬2～48h，在60～120℃烘乾後，於400～800 ℃焙燒2～12h，得到所述以鎢酸化氧化鋯為載體的脫硝催化劑。

氧化鋯具有良好的熱穩定性和機械性能，但酸性較弱。鎢酸化氧化鋯則具有強酸特性，可以減緩鹼金屬和鹼土金屬對催化劑酸性位的破壞，同時，強酸性位可以與鹼金屬和鹼土金屬發生相互作用，將它們固定住，從而阻止它們接觸活性組分。在鎢酸化過程中引入了鎢元素，這將進一步提高催化劑的熱穩定性，並在一定程度上抑制SO2氧化率。這種脫硝催化劑特別適用於鹼金屬和鹼土金屬含量高的煙氣，比如生物質電廠和水泥窯煙氣。