钨酸化氧化锆脱硝催化剂

生物质燃烧被认为是化石燃料的替代者之一，可以降低二氧化碳排放。世界范围内，有多个国家提出了发展生物质燃料的明确目标，根据我国《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，生物质发电总装机容量将达到3000万千瓦，生物质固体成型燃料年利用量将达到5000 万吨。生物质燃烧将不可避免地产生氮氧化物（NOx），造成环境污染。

水泥行业是我国重要的基础行业，但同时也是氮氧化物控制的重点行业， 2010年全国水泥行业的NOx排放量约占我国NOx工业源排放总量的10%，已成为居电站锅炉和工业锅炉后的第三大固定排放源。NOx的排放问题已成为水泥行业可持续发展的制约因素。

选择性催化还原（SCR）技术是固定源NOx控制的首选技术，钨钛钒催化剂是应用最多的商用脱硝催化剂。但是近几年， 国内外学者陆续报道了钒类、铈类、锰类、铁类等催化剂的碱金属、碱土金属中毒现象，引起了广泛关注。这主要是钒每千小时的失活速率高达18%，其主 因是碱金属和碱土金属硫酸盐的沉积、生长。为适应生物质锅炉和水泥窑脱硝的技术需求，开发具有优异碱金属/碱土金属抗性的催化剂，有学者提出一种以钨酸化氧化锆为载体的脱硝催化剂。

钨酸化氧化锆脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将锆的前驱体和钨的前驱体溶于水中，制得前驱体溶液；然后往前驱体溶液中加入氨水，将溶液pH值调节为8～9，搅拌2～6h后静置2～48h备用；

（2）将步骤（1）静置后的反应液过滤，取沉淀物，然后将其在60～120℃ 烘干，再于400～800℃焙烧2～12h，制得钨酸化氧化锆，最后将其研磨成粉末；

（3）将钒的前驱体用饱和的草酸溶液溶解，将铈的前驱体用水溶解，然后将两种溶液混合，得到前驱体混合溶液；再将步骤（2）制得的钨酸化氧化锆粉末加入前驱体混合溶液中，搅拌浸渍2～48h，在60～120℃烘干后，于400～800 ℃焙烧2～12h，得到所述以钨酸化氧化锆为载体的脱硝催化剂。

氧化锆具有良好的热稳定性和机械性能，但酸性较弱。钨酸化氧化锆则具有强酸特性，可以减缓碱金属和碱土金属对催化剂酸性位的破坏，同时，强酸性位可以与碱金属和碱土金属发生相互作用，将它们固定住，从而阻止它们接触活性组分。在钨酸化过程中引入了钨元素，这将进一步提高催化剂的热稳定性，并在一定程度上抑制SO2氧化率。这种脱硝催化剂特别适用于碱金属和碱土金属含量高的烟气，比如生物质电厂和水泥窑烟气。

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