燃煤烟气中SO₂的污染问题已经成为一个全球性难题,而且尚未有一种很好的解决方法,为此,近几年提出了烟气直接还原脱硫技术,因为烟气直接还原脱硫技术的最终产物是单质硫,无废水废渣排放。由于燃煤不可能完全燃烧而产生一定的CO有害气体,而CO又是一种还原性气体,因此,以烟气中的有害成分CO为还原剂脱除烟气中的SO₂,实现以废治废,成为La/γ-Al₂O₃催化剂直接还原脱硫技术的一大特点和优势。尽管该催化剂的脱硫反应温度较高,但是若能够通过改性解决这个问题,那么改催化剂的应用前景仍然是很好的。因此,本文用Ce、Fe和Ti对La/γ-Al₂O₃催化剂进行改性,使该催化剂在较低的还原脱硫反应温度下能够保持较高的脱硫活性。本文用Ce、Fe和Ti对γ-Al₂O₃负载型稀土催化剂进行改性,从一下几个方面进行了实验研究:1.采用浸渍法制备了一系列的γ-Al₂O₃负载型稀土催化剂: La/γ-Al₂O₃、La-Ce/γ-Al₂O₃、La-Fe-Ce/γ-Al₂O₃和La-Fe-Ce-Ti/γ-Al₂O₃;研究比较适宜的Ce、Fe、Ti和La的配比、制备工艺和焙烧条件;2.在实验室一模拟烟气脱硫装置中进行还原脱硫实验,研究改性催化剂的脱硫活性及不同焙烧温度对其脱硫活性的影响;3.通过BET、XRD和SEM等分析手段对改性催化剂进行表征,研究催化剂改性前后物相变化,探索改性催化剂催化还原脱硫机理。研究发现:500℃焙烧制得的催化剂的脱硫活性相对较高;经Ce改性制得的9%La-5%Ce/γ-Al₂O₃催化剂的脱硫活性明显高于单组分9%La/γ-Al₂O₃催化剂的脱硫活性,其反应所需温度为600℃,脱硫率为98.7% ;经Fe改性制得的9%La-3%Fe-5%Ce/γ-Al₂O₃催化剂的脱硫反应温度为500℃,脱硫率为98.8%;经过Ti改性制得的9%La-3%Fe-5%Ce-0.8%Ti/γ-Al₂O₃催化剂的脱硫反应温度为420℃,脱硫率为99.3%;该类催化剂脱硫反应中的活性相为La2O2S、FeS、FeS2及具有储氧和传递氧能力的CeO2和TiO2,其脱硫机理可能为中间产物机理与氧空位理论的协同作用。