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化学进展 2010, Vol. 22 Issue (09): 1836-1843 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

烟气中二噁英的催化降解*

田波  黄俊  邓述波  杨淑伟  余刚**   

  1. （清华大学环境科学与工程系    持久性有机污染物研究中心 北京 100084）
  • 收稿日期:2009-12-28 修回日期:2010-01-28 出版日期:2010-09-24 发布日期:2010-10-20
  • 通讯作者: 余刚 E-mail:yg-den@tsinghua.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目;国家科技支撑计划课题

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Catalytic Decomposition of PCDD/Fs from Flue Gas

Tian Bo   Huang Jun   Deng Shubo   Yang Shuwei   Yu Gang**   

  1. (POPs Research Centre, Department of Environmental Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
  • Received:2009-12-28 Revised:2010-01-28 Online:2010-09-24 Published:2010-10-20
  • Contact: Yu Gang E-mail:yg-den@tsinghua.edu.cn

催化降解是一种工业烟气的末端处理技术，该技术基于催化氧化还原反应能够实现烟气中二噁英（PCDD/Fs）在温和条件下的有效去除。目前研究较多的催化剂主要有两类：一类是Pt、Pd、Lr等贵金属型催化剂，另一类是V、Cr、W等过渡金属氧化物型催化剂。在实际应用方面，选择性催化还原（SCR）是目前最具有代表性的技术，采用V2O5/W(Mo)O3-TiO2催化剂能够同时脱除烟气中的PCDD/Fs和NOx。本文阐述了贵金属和金属氧化物两种催化剂在温和条件下降解烟气中PCDD/Fs的反应机理和研究进展，并着重介绍了负载型V基催化剂降解PCDD/Fs的配方优化研究和影响因素，最后评述了SCR的应用情况和应用条件，以及在应用过程中催化剂的失活和中毒情况，并对该技术发展方向加以展望。

关键词： 二噁英, 烟气, 催化降解, 贵金属, 金属氧化物, 选择性催化还原

The catalytic decomposition is one of the effective end-pipe technologies for PCDD/Fs removal from flue gas under mild conditions, which is on the basis of catalytic reduction and oxidation process. So far, the catalysts researched in lab-scale are mainly two categories: noble metal (Pt, Pb, Lr, etc.) and transition metal (V, Cr, W, etc.) oxides. In the field application, the selective catalytic reduction (SCR) with V2O5/W(Mo)O3-TiO2 as the catalyst is the most popular techniques, which can remove PCDD/Fs and NOx simultaneously. This paper reviews the wide scale of the catalytic decomposition of PCDD/Fs by noble metals and transition metal oxides. The destruction principles of PCDD/Fs by these two series of catalysts are introduced. The effects of the reaction conditions on the destruction efficiency are discussed such as catalysts and supports, temperature, H2O vapor, space velocity (SV) and the co-pollutants in the flue gas. Furthermore, the advantages and limitations of the destruction for PCDD/Fs by SCR are evaluated as well as the deactivation and poisoning of catalysts in situ applications. Based on the requirements of industrial application for PCDD/Fs and NOx removal, the research trends of SCR for the future are proposed in order to further improve the destruction efficiency and cost conservation.

Contents
1 Introduction
2 Decomposition of PCDD/Fs by Noble metals
2.1 Reaction Mechanism
2.2 Research progress
3 Decomposition of PCDD/Fs by Metal oxides
3.1 Reaction Mechanism
3.2 Research progress
4 Decomposition of PCDD/Fs by Selective catalytic reduction (SCR)
4.1 Application progress
4.2 Application conditions
4.3 Deactivation and regeneration of SCR catalysts
5 Conclusions and prospects

Key words: PCDD/Fs, flue gas, catalytic decomposition, noble metal, metal oxide, selective catalytic reduction(SCR)

中图分类号: 

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烟气中二噁英的催化降解*