脫硝協同汞氧化聚苯硫醚四元催化濾料制備方法及理化特性

李銀生，劉猛，段鈺鋒，陳聰，李娜，呂劍虹

（東南大學能源與環境學院，能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室，江蘇南京210096）

隨著對環保質量要求的日益提高，我國對燃煤煙氣中NOx和汞的排放限值越發嚴格：我國“十三五”超低排放指標要求NOx排放限值為50mg/m3[1]，北京市地方標準（DB 11/139—2015）規定NOx排放限值為30mg/m3[2]，正在實施的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223—2011）首次限定汞及其化合物排放限值為30μg/m3(標準)[3]，2015年5月北京市環保局和質量技術監督局聯合發布《鍋爐大氣污染物排放標準》（DB11/139—2015）規定鍋爐大氣汞及其化合物排放限值為0.5μg/m3。因此，對火力發電行業進行脫硝協同脫汞技術的需求也日趨強烈。

燃煤煙氣中汞主要以3種形式存在，即元素態汞（Hg0）、化合態汞（Hg2+）和顆粒態汞（Hgp），其中，Hg0占煙氣中總汞70%以上[4]且化學性質呈惰性，不溶于水，難以通過燃煤電站現有的污染物控制裝置進行脫除。研究表明，選擇性催化還原法（SCR）是最成熟、應用最廣泛的煙氣脫硝技術[5]，不僅可高效催化還原煙氣中NOx，還可將高濃度、性質穩定的Hg0氧化成易溶于水的Hg2+，結合后續濕法煙氣脫硫裝置（WFGD）實現燃煤煙氣中Hg0的有效分離。但現有SCR 裝置所處的“三高”（高溫、高灰、高硫）環境易導致催化劑中毒失效和磨損，同時高溫條件進一步抑制了Hg0的氧化過程。

在燃煤煙氣依次經過SCR 裝置和除塵設備后，煙氣流速降低，溫度降至100～220℃且飛灰濃度接近于零，不僅更有利于Hg0氧化，而且可緩解催化劑磨損、延長工業應用。因此以聚苯硫醚（PPS）為載體，開發出一種適用于低溫NOx還原協同Hg0氧化過程的復合催化除塵濾料，實現煙氣中NOx、汞和飛灰的三效脫除，相較于單一污染物控制裝置可節約大量成本，更容易被電廠大規模采用。……