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近年来,国家对火电厂污染物排放问题不断重视。火电厂为了氮氧化物排放达到污染物排放限值,必须采用高效氮氧化物控制技术。以氨气(NH3)为还原剂的选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术已经成为我国当前氮氧化物控制的主流技术。催化剂是SCR脱硝技术的核心。现有SCR脱硝催化剂会导致烟气中S02氧化为S03,造成电厂设备的腐蚀和阻塞问题以及加重雾霾等问题。本文主要研究思路是首先研究了S02在钒钛SCR催化剂上的氧化机理；在此基础上研究了不同组分掺杂对催化剂脱硝活性及S02氧化的影响规律,得到低S02氧化的高效脱硝催化剂配方；并通过数值模拟方法研究SCR反应、S02氧化反应在蜂窝催化剂壁内的分布规律。本文主要研究结果如下。1、研究了钒钛催化剂的表面结构及S02在钒钛催化剂上的氧化机理。研究结果发现,在V2O5/TiO2催化剂上,分散态的钒氧化物分布于Ti02表面形成Ti-O-V位点,随着V205负载量的增加,邻近的Ti-O-V相互作用形成V-O-V位点,造成Ti-O-V位点的减少以及V-O-V的增加。通过S02程序升温脱附和原位红外实验研究了S02和钒钛催化剂之间的相互作用,结果发现,V=O对SO2的吸附和氧化起着重要作用。通过S02氧化规律和V2O5/TiO2催化剂之间的构效关系,提出了S02在V2O5/TiO2催化剂表面的氧化路径。2、研究了不同助剂添加对V2O5/TiO2催化剂脱硝及S02氧化的影响。实验结果显示,WO3、MoO3的添加能够显著提高钒钛催化剂的脱硝效率,同时也会提高S02氧化率,Mo03对钒钛催化剂SO2氧化的促进效果要明显高于W03。针对此现象,研究了不同Mo03前驱体的添加对钒钛催化剂脱硝及S02氧化的影响,发现磷钼酸作为Mo03前驱体时既可以保证脱硝效率又有较低的S02氧化率。进而比较了不同磷钼酸含量的影响,结果发现以磷钼酸为前驱体的Mo03添加量为7%时既保证了高效脱硝效果,又具有比钒钛催化剂低的S02氧化率。3、基于Eley-Rideal反应机理,对颗粒状催化剂的脱硝反应动力学进行了研究,通过实验得到了催化剂SCR反应动力学方程；同时研究了催化剂S02氧化的动力学,得到相关动力学方程。基于上述反应动力学方程,建立了成型蜂窝脱硝催化剂脱硝及S02氧化的模型,模型结果能够很好的符合相关实验结果。通过模型计算结果,发现催化剂脱硝反应仅仅发生在催化剂壁面很薄的一个薄层内,该薄层厚度只占催化剂壁厚的1/3,同时,SO2氧化反应发生在催化剂整个壁面内。