摘要：選用4種有代表性的催化劑Fe2O3-Al2O3(Fe8%)、Co2O3-MoO3-Al2O3(Co5%、Mo15%)、LaCoO3、Co3O4-TiO2，利用低溫等離子體－催化還原法對(duì)影響催化效果的電壓、時(shí)間和活性成分進(jìn)行煙氣脫硫的研究。結(jié)果表明，在一種催化劑作用下，電壓在12～13 kV，氣體在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間越長，脫硫率越高，但是存在一個(gè)峰值(45%)，脫硫率一般不會(huì)超過這個(gè)峰值。對(duì)4種催化劑進(jìn)行顯微分析，催化性能從高到低依次為：LaCoO3、Co2O3- MoO3- Al2O3、Co3O4-TiO2、Fe2O3- Al2O3，且LaCoO3催化壽命較長、能耗較小。

關(guān)鍵詞：等離子體 催化還原  煙氣脫硫  選擇活性  催化劑

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力、煤炭等能源供不應(yīng)求。高能耗、高污染行業(yè)的快速發(fā)展對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了巨大的壓力。大氣污染物中，SO2和煙塵是最主要的污染物。SO2來源主要以火電廠發(fā)電、冶煉金屬、生活燃煤為主。這些硫在燃燒過程中有90％以SO2的形式進(jìn)入到大氣中。據(jù)2005年全國環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)，當(dāng)年全國廢氣中SO2排放量2549.3萬t，其中工業(yè)SO2排放量為2168.4萬t，占SO2排放總量的85.1％；生活SO2排放量380.9萬t，占SO2排放總量的14.9％。隨著我國居民生活能源結(jié)構(gòu)的改變，生活SO2的排放量隨之減少，而工業(yè)排放量和所占的比重在逐年增加。以SO2為主的酸雨影響區(qū)域的面積也在逐年擴(kuò)大。因此，降低大氣中SO2的含量對(duì)我國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

1  研究現(xiàn)狀及存在問題

1.1  低溫等離子體脫硫的研究現(xiàn)狀

等離子體脫硫技術(shù)的研究已有近20年的歷史，它是在煙氣中加入NH3，再經(jīng)過反應(yīng)器放電處理，使煙氣中的SO2變成（NH4）2SO4，并回收（NH4）2SO4作為化肥使用。該技術(shù)的脫硫裝置一次性投資低，適用范圍廣，能同時(shí)脫除SO2和NOx，對(duì)環(huán)境無二次污染，實(shí)現(xiàn)了硫氮資源的綜合利用和自然生態(tài)循環(huán)，是一種資源化的污染治理技術(shù)，并可在常溫下進(jìn)行反應(yīng)。但由于反應(yīng)中需加入大量NH3，在進(jìn)行銨鹽回收時(shí)需要較高的溫度[1,2]。

李勁等首先將催化還原技術(shù)引入等離子體脫硫研究。利用高能電子轟擊CO2分子，經(jīng)過一系列復(fù)雜反應(yīng)產(chǎn)生還原劑CO。在催化劑作用下，將SO2在常溫下還原為元素S。在無催化劑存在時(shí)，CO生成量隨CO2初始濃度增大而增大；在有催化劑存在時(shí)，當(dāng)CO2濃度在3.40%～13.75%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)，CO生成量幾乎不受CO2初始濃度的影響，適當(dāng)?shù)拇呋瘎┯兄贑O的生成[3]。

吳迪鏞等發(fā)現(xiàn)，在常溫常壓下，利用非均布的Fe2O3-Al2O3催化劑，無論有無O2，SO2最高脫除效率可達(dá)到85％～91％，但選擇性不理想[2]。因此，如何提高催化劑的選擇性是該技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵問題。

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