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低温NH3-SCR技术是一种新兴起的烟气脱硝技术。其反应温度低,可以放置于固定源脱硫除尘装置后端,从而避免高硫高尘对催化剂的影响。由于国内通常使用湿法脱硫,脱硫后烟气中含有大量水分和少量没处理完全的硫氧化物,因此决定了抗水抗硫是考察低温NH3-SCR催化剂的重要指标。目前报道的低温NH3-SCR催化剂往往具有良好的低温活性但抗水抗硫性欠佳。基于上述现状,本课题就低温SCR催化剂的抗水抗硫性能做了以下三方面尝试:1.通过痕迹量的SiO2沉积的方式扩大了传统Mn-Ti混合氧化物催化剂的孔道,但是不改变催化剂化学性质,例如酸性、氧化还原性、元素价态。孔道扩大后的催化剂体现出良好的低温抗水性。通过相应表征,得到了催化剂抗水性与催化剂孔大小的关系。由于毛细作用,水优先凝聚在孔道较小的催化剂内,导致催化剂失活。因此大孔道的催化剂具有较好的抗水性能。此发现为后续设计抗水性NH3-SCR催化剂提供了新思路。2.由于Mn基催化剂极易硫中毒,拟尝试制备一种对硫惰性的非Mn基低温NH3-SCR催化剂。纳米氧化铬催化剂以MOFs材料MIL-101为前驱体,通过惰性气氛保护下的热分解方式制备。纳米氧化铬催化剂具有良好的低温NH3-SCR活性和优异的抗硫再生能力。一系列表征结果表明,由尺寸效应带来的高活性表面晶格氧能将NO氧化为NO2,使催化剂表面NH3-SCR反应按“fastNH3-SCR反应”进行,增强低温活性。而氧化铬稳定的Cr-O键使硫酸化反应难以发生,因此纳米氧化铬催化剂只会以硫酸氢铵沉积的方式中毒。由于硫酸氢铵能以热分解方式除去,因此纳米氧化铬催化剂具有良好的再生性能。3.系统研究了 Mn氧化物在S02、H2O、NH3、O2存在条件下的中毒机制。结果表明,无水条件下Mn氧化物中毒情况与文献报道相同,硫酸锰的生成和硫酸氢铵的沉积共同导致了 NH3-SCR催化剂的失活。而当大量水存在的情况下,催化剂中毒完全源于硫酸氢铵的沉积,并没有硫酸锰生成。基于以上结论,设计并制备了以Mn203为脱硫装置的组合式NH3-SCR催化剂。在抗硫性测试中,组合式NH3-SCR催化剂表现出极佳的抗硫性能。