低SO_(2)氧化率钒钛基选择性催化还原脱硝催化剂研究进展

选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前烟气氮氧化物控制最主流的技术。商用SCR催化剂主要由V 2O 5-WO_(3)(MoO_(3))/TiO_(2)组成,其中V 2 O 5不仅对烟气中的氮氧化物有催化还原作用,同时也能促进SO_(2)的氧化,导致硫酸铵盐的生成,进而造成催化剂孔道堵塞,活性位点减少,使催化剂活性降低,脱硝效率下降。基于此,主要探讨了钒钛基SCR催化剂对SO_(2)的氧化机理及其研究进展,总结了国内外降低钒钛基SCR催化剂SO_(2)氧化率的一些主要措施,并对此进行了分析和讨论。

废烟气脱硝催化剂中TiO_(2)资源化回收实验研究

采用高温碱浸和酸洗的方法对废选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂进行处理,研究碱浸和酸洗对催化剂各组分的浸出效果,考察温度对催化剂浸出行为的影响规律。结果表明,碱浸温度的提高促进V和W的浸出,210℃时V和W的浸出率分别为82.38%和74.92%。经高温碱浸和酸洗处理后,Al、Ca、Na等杂质的最高浸出率均可达98%以上,回收TiO_(2)的纯度较高,可用于生产新催化剂。高温碱浸会破坏催化剂的结构,有利于后续HCl处理对杂质的去除,除杂效果优于直接酸洗处理。高温碱浸过程中会生成Na_(2)TiO_(3),经HCl反应并水解后会形成新的TiO_(2)颗粒,形成更多的小孔,比表面积增大。

选择性催化还原脱硝废弃催化剂回收技术研究进展

对目前比较常见的选择性还原脱硝催化剂回收方法 (固化处理回收法、化学处理回收法)进行了分类及总结。主要介绍了回收废弃脱硝催化剂的化学回收方法,包括酸浸出法、碱浸出法、焙烧法。对3种方法中的不同工艺进行分析和总结,通过对比分析,碱法回收工艺能回收钛、钒、钨、硅、铝等多种元素,综合性优于其他工艺。目前,针对研究工艺回收物质种类少,回收率低等问题,改进的碱法回收工艺路线有利于问题的解决,通过进一步优化碱法回收技术具有工业化前景。

Ce对Mn／TiO2／堇青石整体低温脱硝选择性催化还原催化剂的改性

通过溶胶-凝胶法将TiO2溶胶负载在堇青石载体上,再浸渍Mn和Ce活性组分,得到整体式催化剂,并用于NH3选择性催化还原（ SCR） NOx .结果表明,添加Ce以后,催化剂的低温脱硝活性得到明显提高,在空速6000 h-1时,120℃下NO转化率由71.1%提高到97.8%,并且在120-240℃范围内, NO的转化率均保持在95%以上. Ce改性后催化剂具有较大的比表面积和孔体积；催化剂表面含有更高含量的Mn4＋和较多的表面化学吸附氧,增加了NH3的吸附能力,并进一步促进了NO氧化活性,使SCR活性显著提高.

烟气脱硝选择性催化还原催化剂反应模拟研究

以E-R机制为动力学基础,建立了选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)催化剂单孔道一维数学模型,用于模拟SCR催化剂孔道内的反应进程。模型同时还考虑了氨氧化的副反应以及孔道内反应的热效应。经过模拟结果和实验结果对照,证明了模型的合理性。利用模型计算了孔道内的浓度和温度分布、不同运行参数对NO转化率的影响,及催化剂孔大小与孔形状对脱硝效率的影响。模拟计算结果表明,沿孔道方向反应物浓度逐渐降低,而温度略有提高;在反应温度为320～380℃、氨氮比为1.0～1.05和空速为3 200 h-1的运行条件下,单孔道SCR的NO转化率能达到65%以上;另外,通过对孔形状和孔大小的模拟计算发现,催化剂孔节距应设计小于10 mm为宜,而催化剂选用蜂窝式较板式和波纹板式具有更高的NO转化率。

Mn-Ce-Zr/γ-Al_2O_3催化剂低温选择性催化还原脱硝性能分析

采用溶胶凝胶法制备了低温脱硝活性良好的Mn-Ce-Zr/γ-Al2O3催化剂。催化剂在150℃下达到接近70%的脱硝效率并在250~300℃下升高到95%左右。空速和SO2/H2O性能影响实验表明催化剂具有较好的空速变化适应能力和抗SO2/H2O中毒性能。NH3和NO氧化性能实验在固定床上进行。结果发现NH3在300℃以上会逐渐被氧化为NO;而NO在250~300℃下容易被氧化为NO2,这有利于选择性催化还原反应的进行。利用多种表征手段,如N2吸附脱附、X射线衍射、H2程序升温还原和程序升温脱附,对催化剂进行了表征。结果表明Zr可以掺杂进入Ce O2微晶晶格内并形成了固溶体结构,这可以提高催化剂的比表面积和孔结构参数。程序升温脱附结果表明NH3主要吸附在催化剂的不稳定酸性位上,而NO吸附后可以亚硝酸盐、不稳定和稳定硝酸盐等多种形式存在,这有利于促进低温选择性催化还原反应的进行。

烟气脱硝低温选择性催化还原金属氧化物催化剂的研究进展

低温选择性催化还原(SCR)技术具有很高的脱硝效率。概述了低温SCR金属氧化物催化剂的制备方法和性能,分析了催化剂的失活原因和再生方法,探讨了催化反应的机理,并介绍了低温SCR技术在工业烟气脱硝中的应用案例。SCR催化剂未来的发展不仅要以低温下的高活性和高选择性为主要目的,还要考虑到催化剂的抗失活性能(如抗硫性和抗水稳定性)和操作温度范围,使其可广泛应用于不同的工况中,以满足我国日益提高的环保要求。

铁基催化剂选择性催化还原烟气脱硝特性比较研究

以铁及铁的氧化物为床料,研究了不同催化剂对脱除烟气中氮氧化物效率的影响。实验中分别采用Fe和Fe2O3的混合物、纯Fe2O3及Fe3O4作为催化剂,研究在中低温的范围内烟气脱硝效果。结果表明,铁氧化物对选择性催化还原脱硝均有作用,但Fe2O3的活性更强,脱硝效果更大,在250℃时得到最高为91%的转化率。同时对催化剂进行了X射线衍射分析,初步确定反应的物相,M?ssbauer光谱分析则进一步确定催化剂所处的环境,结果表明两者的分析一致,γ-Fe2O3在选择性催化还原反应中起决定性的作用。

燃煤电厂选择性催化还原脱硝催化剂失活及其原因分析

以某燃煤电厂运行前后催化剂为研究对象,对催化剂活性进行了测试,同时应用扫描电镜、比表面积和孔结构分析、X射线衍射和X射线原子荧光(XRF)等手段对两种催化剂进行了表征分析。结果表明,运行后催化剂比表面积下降,催化剂表面存在飞灰或硫酸盐堵塞现象,导致催化剂活性明显降低,相对活性常数仅为0.60。另外,根据XRF分析结果,催化剂的碱金属中毒也是造成催化剂活性下降的主要原因之一。

H_2O和SO_2对V_2O_5/TiO_2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能的影响

通过浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,考察了H2O和SO2对该催化剂NH3选择性催化剂还原NO性能的影响。结果表明,H2O对V2O5/TiO2催化剂上的选择性催化还原反应具有一定抑制作用,但是同时能够抑制N2O的生成。SO2在干烟气条件和湿烟气条件((H2O)10%)下对V2O5/TiO2催化剂上NO还原活性影响不大。H2O的存在增加了催化剂表面的Br nsted酸性位,提高了NH3在催化剂表面上的吸附。催化剂的脱硝活性随着反应气氛中H2O体积分数的增加而降低,可能是因为大量水蒸气的出现抑制了吸附于Br nsted酸性位上的NH4+离子与NO的反应。SO2在V2O5/TiO2催化剂表面形成SO42,SO42可能增加了表面酸性,有助于提高选择性催化还原反应速率。

载体对Mn-Ce催化剂低温选择性催化还原脱硝性能的影响

使用3种组成不同的钛白粉作为载体,采用浸渍法制备Mn-Ce/TiO_2,Mn-Ce/TiO_2-SiO_2,Mn-Ce/TiO_2-WO_3催化剂,采用XRD,BET,SEM等方法对催化剂的微观结构及形貌进行表征,探索SiO_2、WO_3的掺加对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响。结果表明:掺加SiO_2、WO_3有助于增大载体的比表面积及催化剂表面活性酸中心数量,催化剂的脱硝活性和抗硫性能得到提高;在空速为10 000 h^(-1)、反应温度为100℃的条件下,Mn-Ce/TiO_2催化剂上NO去除率仅为30%,Mn-Ce/TiO_2-SiO_2和Mn-Ce/TiO_2-WO_3催化剂上NO去除率分别为45%和50%;当反应气中含有150μL/L的SO_2时,在反应温度为150℃、反应时间为270 min的条件下,与不含SO_2时相比,Mn-Ce/TiO_2催化剂上NO去除率从80%降低至40%,Mn-Ce/TiO_2-SiO_2和Mn-Ce/TiO_2-WO_3催化剂上NO去除率从84%降至55%和70%。

用于选择性催化还原烟气脱硝的V_2O_5/TiO_2催化剂钾中毒动力学研究

基于催化剂颗粒中毒的渐进壳模型,依据SCR反应的Eley-Rideal机制,对颗粒状V2O5/TiO2催化剂的钾中毒动力学进行研究,建立了V2O5/TiO2催化剂的钾中毒动力学方程。以催化剂的活性保留分率为桥梁,利用模型预测值和实验值建立了催化剂上钾沉积量与反应时间的关系。模拟了烟气中钾浓度和催化剂钾中毒反应速率常数的耦合对催化剂活性保留分率的影响,模型结果催化剂实际运行结果相符合。这表明文中建立的V2O5/TiO2催化剂钾中毒动力学模型是合理的。

选择性催化还原脱硝催化剂的研究进展

介绍了分子筛催化剂、金属氧化物催化剂以及碳基催化剂的优缺点,综述了各自的研究现状,并对选择性催化还原脱硝催化剂的发展前景进行了展望。

操作条件对V_2O_5/TiO_2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能的影响

采用浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,考察了操作条件对该催化剂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝性能的影响。结果表明:在典型的SCR反应温度范围(300～400℃)内,催化剂具有较高的脱硝率(92.7%～98.8%);当反应温度超过400℃时,N2O开始生成,催化剂的选择性下降。空速对催化剂脱硝率的影响与反应温度有关。n(NH3)/n(NO)与催化剂的脱硝率和氨逃逸密切相关。催化剂表现出较广的NO浓度适应性。当O2体积分数超过2%时,可以消除其对催化剂脱硝率的影响;O2是SCR反应过程中被还原活性位再氧化的主要氧源。

γ-Al_2O_3负载多金属复合催化剂选择性催化还原烟气脱硝

以γ-Al_2O_3作为载体,先后负载CeO_2,MnC_2O_4,Fe(NO_3)_3,CrO_3,Ni(NO_3)_2,NH_4VO_3等多种金属组分制备γ-Al_2O_3负载多金属复合催化剂,并用于模拟烟气的选择性催化还原脱硝。通过SEM和XRD技术对催化剂进行了表征。表征结果显示:Fe,Mn,Cr的添加能增加催化剂的低温催化活性、提高催化剂的N2选择性;γ-Al_2O_3对活性金属氧化物的负载效果良好。实验结果表明:各金属化合物的最佳加入量为w(MnC_2O_4·2H_2O)=2 0%,w(Fe(NO_3)_3·9H_2O)=1 5%,w(CrO_3)=10%,w(Ni(NO_3)_2·6H_2O)=5%,w(NH_4VO_3)=10%,w(CeO_2)=5%,w(γ-Al_2O_3)=35%;以在最佳正交实验条件下制得的γ-Al_2O_3负载多金属复合物为催化剂,在脱硝反应温度为205℃的条件下,NO转化率为96.7%;γ-Al_2O_3负载多金属复合催化剂经5次重复使用,NO转化率仍可稳定在94%左右。

复合载体对选择性催化还原催化剂低温脱硝性能的影响

采用浆液浸涂法在堇青石蜂窝陶瓷载体上涂覆Al2O_3-TiO_2-ZSM-5分子筛复合载体,并通过浸渍法负载活性组分Mn-Fe-Ce,制备了M/ATZ-CC选择性催化还原催化剂。考察了催化剂的低温脱硝活性和抗水性能,表征了催化剂的物性参数和氨-程序升温脱附性能。实验结果表明,M/ATZ-CC催化剂具有优异的脱硝活性和抗水性能,在反应温度为160℃、水蒸气加入量为10%(φ)、NO体积分数为0.1%、n(NH_3)∶n(NO)=1、O_2体积分数为3.0%、体积空速为3 000~10 000 h^(-1)的条件下,NO去除率在80%以上。表征结果显示,该催化剂的比表面积、孔径、弱酸酸量、中强酸酸量和总酸量得到了显著提高。

载体对V_2O_5-MoO_3/TiO_2催化剂表面性质及其选择性催化还原脱硝性能的影响

采用比表面积分别为101．86m^2·g^-1（A）、86．37m^2·g^-1（B）和7．78（C）m^2·g^-1（C）的TiO2载体，通过分步浸渍法制备V2O5-MoO3／TiO2（A，B，C）选择性催化还原脱硝催化剂。在空速为10000h^-1和氨氮体积比1．0条件下，以TiO2（A）与TiO2（B）为载体制备的催化剂脱硝活性在反应温度窗口（350—450）℃超过90％，且具有良好的高温抗硫中毒性能和相对较小的氨气氧化率。而以Ti02（C）为载体制备的脱硝催化剂活性温度窗口窄，在350℃时获得的最高脱硝活性仅为73％，且对NH3的氧化作用较强。利用X射线衍射、低温N2吸附-脱附、紫外-可见漫反射光谱、H2程序升温还原和NH3程序升温脱附等对载体和催化剂进行表征。结果表明，活性组分V2O5在载体TiO2（A）上分散性良好，主要以孤立态钒氧物种形式存在，因此，以TiO2（A）为载体制备的催化剂比表面积、氧化还原性和表面酸性等性能更优。

废低温脱硝催化剂热处理除硫铵盐研究

废低温脱硝催化剂表面被硫酸氢铵覆盖,会严重影响脱硝催化剂的使用活性,而且在再生水洗过程中,硫酸氢铵会影响废脱硝催化剂的物理强度。由此,本文研究了在水洗前增加高温煅烧工艺,去除废低温脱硝催化剂中的部分硫酸氢铵,以保证废低温脱硝催化剂再生的顺利进行。

以Cu-ZSM-5为催化剂乙烯选择性催化还原烟气脱硝的试验研究

介绍了采用乙烯作为还原气体、Cu-ZSM-5为催化剂的烟气脱硝工艺流程。首先,研究了催化剂的制备方法,Na-ZSM-5分子筛作为催化剂载体,用浸渍法制成了不同负载量的Cu-ZSM-5分子筛催化剂。其次,研究了培烧条件对催化剂活性的影响,包括反应温度、气体流速以及反应气中O2的浓度等催化还原反应工艺参数。最后,研究了掺杂Ce4+离子对Cu-ZSM-5分子筛的活性影响。

商业钒钛基选择性催化还原法脱硝催化剂的抗毒改性

通过浸渍法向商业V2O5(WO3)/TiO2催化剂中掺杂了不同浓度的Ni或Zr元素,并对催化剂进行了K中毒前后的活性测试以及EDS、BET、XRD、FT-IR、H2-TPR、XPS表征测试.结果表明,掺杂Ni或Zr后催化剂抗K中毒能力显著增强,EDS和XRD结果显示Ni和Zr能进入催化剂体系,催化剂载体TiO2保持原有锐钛矿晶型,其他元素则以高度分散或无定形状态存在.NH3吸附FT-IR实验证明掺杂Ni后催化剂表面形成了新的Lewis酸位,而Zr的加入使原有Bronsted酸位得以增强,这是两种元素的掺杂均能提高催化剂抗K中毒能力的原因.H2-TPR和XPS实验证实掺杂后催化剂氧化还原能力得到了增强,弥补了比表面积减少的不利因素.