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·1116·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

            图。在 56.9以及 36.8、42.8分别检测到了低价态                   理。刘赵穹     [17] 等通过 SnO 2 -TiO 2 做催化剂研究讨论
            的 Fe 3 O 4 的衍射峰（PDF#88-0315）和 CoO 的特征              得出，催化还原反应过程遵循 Redox 反应机理。王
            衍射峰（PDF#70-2855），是与活性炭本身的还原性                       婷 [12] 用 Y 2 O 3 /AC 做催化剂，证明了 COS 为脱硫脱
            能有关。在 25.6和 43.5为活性炭的包峰，而 26.6                  硝反应中必要的中间产物，反应遵循 COS 反应机
            为 C 的衍射峰。C 的衍射峰随着负载量的增加而变                          理，而不遵循 Redox 反应机理。张晓玲              [18] 用 CeO 2 -
            弱，说明活性组分附着在活性炭载体表面而掩盖了                             NiO/γ-Al 2 O 3 做催化剂，初步证实 CO 催化还原脱硫
            本应出现的部分特征衍射峰。在 35.5、62.7检测到                      脱硝反应机理为 Redox-COS 协同作用机理。
            了 Fe 2 O 3 的特征衍射峰（PDF#25-1402）        [12] ，随着         Redox 反应机理如下：
            Fe 负载量的增加，Fe 2 O 3 的特征衍射峰变强，峰形                                Cat-[O]+CO   Cat[ ]+CO  （反应 3）
                                                                                                2
            变得更加尖锐，是由于 Fe 2 O 3 的晶粒尺寸变大结晶                                 Cat[ ]+SO   Cat[O]+[SO]  （反应 4）
                                                                                   2
            度变好。在 30.1°（PDF#03-0864）检测到了 CoFe 2 O 4                        Cat[ ]+[SO]   Cat[O]+S  （反应 5）

            尖晶石的峰，而尖晶石结构易产生晶格缺陷，使催                                        Cat[ ]+NO   Cat[O]+N O  （反应 6）
                                                                                              2
            化剂具有较高的活性。张锦丽                [16] 通过实验证实，                     Cat[ ]+N O   Cat[O]+N     （反应 7）
                                                                                  2             2
            ZnFe 2 O 4 和 CoFe 2 O 4 相比于铁氧化物为活性组分负
                                                                   COS 反应机理如下：
            载在 Al 2 O 3 上，能明显提高催化剂的脱硫脱硝活性。                                CO+Cat-[S]   COS+Cat-[ ]  （反应 8）
            本文铁钴钇系列催化剂的活性远远高于王婷                     [12] 的铁                  COS+SO    S+CO        （反应 9）
            钇催化剂，这可能与形成的钴铁尖晶石结构有关；                                                  2        2
                                                                           COS+NO    CO +S+N  2     （反应 10）
                                                                                         2
            而并未检测到 Y 2 O 3 的特征衍射峰，可能是由于 Y 2 O 3                              Cat-[ ]+S   Cat-[S]  （反应 11）
            在催化剂载体骨架中高度分散。
                                                               式中：[O]表示晶格氧；[□]表示氧离子空穴，[S]表
            表 5    FeCoY/AC-2.5 催化剂同时脱硫脱硝正交实验的方                示晶格硫。金属氧化物经过硫化形成具有活泼的晶
                  差分析表                                         格硫的金属硫化物，在 COS 反应机理中，金属硫化
            Table  5    Deviation  analysis  of  FeCoY/AC-2.5  catalysts  for   物起主要活性作用，其活性远远高于金属氧化物。
                    simultaneous desulfurization and denitrification
                                                                   图 11 为 10Fe6Co3Y/AC-2.5 催化剂在 300 ℃时
              因素    偏差平方和      自由度     平均偏差平方和         F
                                                               同时脱硫脱硝转化率随时间变化曲线。
               Fe    113.556     2        56.778    10.429

               Co     27.556     2        13.768     2.531
               Y      21.556     2        10.778     1.980














                                                               图 11    体积分数 1%O 2 对 10Fe6Co3Y/AC-2.5 催化剂活性
                                                                     的影响
                                                               Fig. 11    Effect of volume fraction 1% O 2  on the activity of
            a—12Fe6Co4Y/AC-2.5；b—12Fe5Co3Y/AC-2.5；c—12Fe4Co5Y/        10Fe6Co3Y/AC-2.5catalyst
            AC-2.5；d—10Fe6Co3Y/AC-2.5；e—10Fe5Co5Y/AC-2.5；

            f—10Fe4Co4Y/AC-2.5；g—8Fe6Co5Y/AC-2.5；h—8Fe5Co4Y/
                                                                   由图 11 可见，在反应进行到 50  min 时，加入
            AC-2.5；i—8Fe4Co3Y/AC-2.5
                                                               体积分数 1%的 O 2 后，脱硫和脱硝的转化率出现了
                图 10    FeCoY/AC-2.5 系列催化剂的 XRD 谱图             明显的下降，并且可以很明显地看到 SO 2 的物理脱
               Fig. 10    XRD patterns of the catalysts FeCoY/AC-2.5
                                                               附峰，这可能是由于 O 2 与 SO 2 有更多相同的活性位
            2.4    10Fe6Co3Y/AC-2.5 催化剂的抗氧化性及反应                点，产生竞争吸附。而在加入 O 2 一段时间后 SO 2
                 机理的初步探讨                                       仍有一定的转化率，NO 的转化率逐渐降为零。从
                 目前，在 CO 为还原剂，催化还原 SO 2 和 NO                   脱硫脱硝的反应机理进行分析，NO 和 SO 2 反应都
            反应中，一般认为反应遵循 Redox 氧化还原反应机                         遵循 COS 反应机理，可能是 O 2 加入，优先与 CO
            理、COS 中间产物机理及 COS-Redox 协同作用机                      反应破坏了反应所需的还原性氛围，并且 O 2 与 SO 2
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