TiO2与Al2O3载体对V基催化剂脱硝活性影响的研究(2)
3.2 晶相及分散度分析 18
3.3 Uv-Vis谱图分析 19
3.4 催化剂阻抗测试分析 20
3.5 分子模拟 21
3.6 超氧自由基分析和元素价态分析 22
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1. 引言
1.1 研究背景
近年来，随着我国经济快速发展，人民生活水平逐渐提高，人们在享受科技创新带给我们的生活便利的同时，还需要承担它所带来的一系列负面效应。在这些问题中，与我们息息相关的无疑是以大气污染为首的环境问题。在我国，燃煤产生的氮氧化物（NOX）是造成大气污染的主要原因，而且由它引起的酸雨、光化学烟雾等一系列问题正在日益导致生态环境的恶化和危害着人们的身体健康，因此氮氧化物（NOX）是目前大气污染控制领域的重点和难点[1]。
现如今，我国是世界上唯一以煤炭为初级能源的经济大国，也是以燃煤火力发电为主的发展中国家，经济发展水平以及科技创新水平与发达国家相比还有很大差距，在环保技术领域，尤其是大气污染方面处于落后水平。在相当一段时间内，我国以煤炭为主的能源结构并不会发生明显变化，而且我国NOx排放量会随着经济的发展继续增长。氮氧化物的排放量在2000年已达1000万吨，按照目前发展情况，预计2020年我国NOx排放量将达到2870万吨的水平。氮氧化物持不断增长趋势，生态环境和人们生活正遭受着巨大压力。要想使我国大气环境质量得到改善，电力工业稳定健康可持续的发展，燃煤电站排放的大气污染物必须通过有效方法进行控制。
因此，积极开发研究脱硝技术，对NOx排放进行控制与治理势在必行。
1.1.1 氮氧化物（NOx）的危害及控制技术
氮氧化物（NOx）主要来自化石能源燃烧，一直都是空气污染的主要来源。它可以引起光化学烟雾，酸雨，臭氧层破坏和温室效应等现象的发生，目前已成为一种重要的大气污染物，仅次于可吸入颗粒物和二氧化硫[2]。
燃煤电站燃烧过程中产生的NOx有三种方式：（1）热力型NOx（2）燃料型NOx，（3）速度型NOx，其中，热力型NOx占25%，燃料型NOx占75%，而速度型NOx所占比例很小[3]。
目前燃煤电站的NOx控制主要包括改进燃烧方式、燃烧前和燃烧后处理这三种途径。燃烧前处理主要是指对燃料进行脱氮，在生产实际中，发现其脱硝效果不明显；改进燃烧方式就是通过烟气再循环、分段燃烧、再燃烧及采用低NOx燃烧器燃烧等途径进行[4]，降低NOx的生成量，然而燃烧方式的改变将会导致燃烧效率的降低，引起燃料大量损失，使脱氮效率较低。由此可见，要控制NOx的生成量为合格水平，需采用燃烧后处理的方式，即将产生的废气进行脱氮处理，该烟气脱硝技术是控制NOx排放量的重要方法。
目前燃煤站的烟气脱硝技术主要是指将NOX还原为N2，而氨（NH3）是烟气脱硝中最有效的还原剂，用NH3还原剂还原NOx目前主要有两种脱硝工艺，即选择性非催化还原SNCR脱硝和选择性催化还原SCR脱硝。研究表明，SNCR工艺具有简单、周期短、投资低、运行费用低等优点，但脱硝效率低，NH3的逃逸浓度高。相比之下，SCR脱硝工艺流程短、技术成熟、具有多种布置方式、脱氮效率高、无废水废渣，也不产生二次污染（反应产物是氮气和水），在世界范围内现已在大型锅炉烟气脱硝中得到广泛应用。
1.1.2 选择性催化还原（SCR）工艺的基本原理
选择性催化还原（SCR）这种烟气脱硝技术在国外应用比较广泛，并且是一个燃烧后NOX控制工艺，其包括将氨气通入燃煤烟气中；使烟气通过某反应器，而其中含有专用催化剂；在反应器中借助催化剂使氨气同NOx发生反应，转化成氮气和水等几个过程。
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