活性焦超低温催化脱硝及原位热再生实验研究

超低温催化脱硝是具有烟气成分简单、能耗低、阻力小等优点的新型脱硝工艺,而活性焦在超低温催化脱硝方面发挥重要作用,因而针对活性焦在不同气氛下的超低温催化脱硝及原位热再生实验研究,可为提升超低温催化脱硝性能提供技术支撑。利用微型固定床实验装置研究超低温(≤130℃)下不同气氛(氧化和还原)对活性焦脱除NO性能及热再生中NO_(x)气体的影响规律与原位热再生机理。结果表明:活性焦在实验条件下脱除NO过程中,出口NO体积分数曲线随时间延长呈逐渐上升趋势,表明活性焦样品中的活性位不断被占据。其他条件不变,还原气氛下NO吸收量是氧化气氛的数倍,说明还原气氛更有利于活性焦对NO的脱除;温度越低,还原气氛与氧化气氛的NO脱除量差距越大,活性焦对NO的脱除性能越强。超低温氧化气氛下,活性焦对NO的脱除过程除存在吸附作用外,还存在催化氧化作用,可将NO氧化为NO_(2),并将NO_(2)吸附于活性焦孔隙表面,吸附态NO_(2)发生歧化反应,生成NO_(3)。催化氧化脱硝后的活性焦在原位热再生过程中,氧化生成的高阶NO_(x)受热又分解为NO。超低温氨气还原气氛下,除了发生NO催化氧化反应外,在还原剂NH_(3)的作用下,活性焦表面还发生NO催化还原反应,推测有部分NO的氧化产物与NH_(3)进一步反应生成硝酸铵,该3种反应是相互影响促进的关系。催化还原脱硝后的活性焦经原位热再生,催化氧化产物以NO形式释放,同时硝酸铵盐产物部分分解为N_(2)和H_(2)O。因此,还原气氛脱硝后热再生气中NO释放量与吸收量的比值比氧化气氛脱硝后的要小。随脱硝温度升高,数值随之增大,说明在实验条件下温度越高,催化还原占比越大。

氧化铝焙烧炉烟气低温催化脱硝研究

氧化铝焙烧炉排烟温度在140~180℃,本文采用低成本锰盐为原料制备出新型锰基低温脱硝催化剂,在最优合成条件下制备的锰基催化剂在模拟烟气100℃条件下,脱硝率大于75%,150~300℃范围内脱硝率保持在90%以上。

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。

低温NH_(3)-SCR脱硝催化剂抗水抗硫策略及研究进展

综述了国内外在选择合适的载体和制备方法、元素掺杂改性以及调节催化剂结构和形貌等改善低温脱硝催化剂抗水、抗硫性方面的研究成果,探讨了几种典型低温SCR催化剂提高耐水、耐硫性的方法,为今后优化和开发具有耐水和耐硫性能的低温NH_(3)-SCR催化剂提供参考。

活性组分掺杂对低温锰基催化剂脱硝性能的影响

利用Ce和锰盐复配对单组分锰盐活性组分进行掺杂改性,并采用分步共混法制备一系列催化剂。催化剂活性测试显示锰盐复配及Ce的掺杂均能提高锰基催化剂低温活性,且锰盐复配形式的掺杂对催化剂低温活性提高更多。通过对比各催化剂强度状况发现活性组分的掺杂使催化剂的机械强度得到很大提高,而BET结果显示掺杂改性后的锰基催化剂其表面织构得到较大改善。催化剂的XRD结果表明500℃焙烧的锰基催化剂活性组分均以无定形态存在。通过对改性后的催化剂进行NH3-TPD和H2-TPR分析,发现相比于Ce对单组分锰盐的掺杂改性,锰盐复配形式的掺杂改性对催化剂表面酸量和氧化还原性能的提高更加显著。

浸渍法制备Mn-Ce/AC催化剂低温SCR脱硝活性研究

钒基催化剂活性温度范围为300～400℃,只能布置在粉尘浓度较高的锅炉省煤器和空气预热器之间.为避免锅炉高浓度粉尘对脱硝催化剂脱硝活性的影响,有必要进行低温脱硝催化剂的研究,以便将脱硝反应器布置在除尘之后的低温段.采用浸渍法制备了煤基活性焦负载锰铈的催化剂（Mn-Ce/AC）,在固定床反应器上进行了动态试验,考察不同锰铈摩尔比、空速、温度、氧气浓度、NH3/NO摩尔比以及SO2对低温选择性催化还原脱硝效率的影响.研究结果表明：Mn-Ce/AC催化剂表现出较好的低温脱硝活性;当锰/市摩尔比3：7、温度120 q℃、氧气浓度5％、NH3/NO摩尔比1.1时,Mn-Ce/AC催化剂的脱硝效率最高,可达85.6％;烟气中SO2对催化剂具有较强的毒化作用.

低温SCR脱硝催化剂综述

目前氮氧化物(NOx)的污染越来越严重,低温选择性催化还原法(SCR)脱硝催化技术作为新型的、具有潜力的烟气脱硝技术,备受人们关注。综述了低温SCR脱硝催化剂的的研究现状,着重介绍了锰基催化剂、钒基催化剂以及其他金属氧化物催化剂的研究进展,阐述了不同种类的催化剂制备方法、载体,以及使用不同种类的金属氧化物活性组分对催化剂活性和脱硝效率的影响,探讨了低温SCR催化剂的脱硝机理,同时介绍了烟气中水蒸气和SO2对催化过程的影响。

一种低温催化脱硫脱硝一体化工艺研究与应用

针对目前干法脱硫脱硝工艺效率低下、成本高的不足,文章提出了一种新的低温催化脱硫脱硝工艺。根据烟气在烟道内流动时的温度变化特性,先进行低温催化脱硝然后再进行氨法脱硫,完成焦炉烟气的净化,对整个低温催化脱硫脱硝工艺进行了细致的分析。结果表明,新工艺能够将脱硝率提升24.7%,将脱硫率提升22.4%,年节约成本约300万元,具有极大的应用推广价值。

低温NH_(3)-SCR催化剂抗水抗硫性能研究进展

针对低温氨选择性催化还原(NH_(3)-SCR)催化剂易因烟气中水蒸气和SO_(2)中毒的问题,从制备方法、载体类型、结构形貌调控3个方面综述了提高低温NH_(3)-SCR催化剂抗水抗硫性能的方法,深入探讨了催化剂结构形貌与其抗水抗硫性能之间的关系,详细介绍了低温NH_(3)-SCR催化剂设计和制备的新思路,并指出,今后应加强低温NH_(3)-SCR催化剂结构和形貌调控方面的研究。

低温SCR脱硝催化剂的制备及其催化性能

以硫酸亚铁和氯化亚锡为原料,经草酸盐共沉淀法制备了一系列Sn O2-Fe2O3催化剂(Cat-1~Cat-3),其结构和性能经FT-IR,XRD,SEM,TEM和N2-BET表征。考察了模拟烟气条件下,Cat-1~Cat-3低温催化脱除NO和抗SO2中毒的性能。结果表明:Cat-2[r=n(Sn)∶n(Fe)=1∶2]结晶度较高,粒径3μm^6μm,热稳定性好,催化脱硝效率(α)较好[T=160℃,α=83.7%;T=180℃~360℃,α>85%];Cat-2于240℃经SO2毒化40 min,α降低至66.2%。

低温选择性催化还原脱硝Mn-Ce/TiO2催化剂的Pb中毒与再生研究

考察了Pb对Mn-Ce/TiO2低温选择性催化还原(SCR)脱硝活性的影响,并对Pb中毒的催化剂进行了再生;结合氮吸附、SEM、XRD、FT-IR、H2-TPR和NH3-TPD等表征结果,研究了Mn-Ce/TiO2催化剂Pb中毒和再生活性恢复的原因。结果表明,Pb对Mn-Ce/TiO2催化剂脱硝活性有明显的抑制作用;当Pb的含量为11%时,Mn-Ce/TiO2催化剂在180℃下的脱硝效率从原来100%下降至44%。Pb在Mn-Ce/TiO2中的掺杂使得催化剂的比表面积以及活性组分Mn^4+和Ce^3+的含量降低,影响了氧化还原循环反应(Mn^4++Ce^3+↔Mn^3++Ce^4+)的进行;此外,Pb的加入破坏了催化剂的酸性位点,阻碍了催化剂对NH3的吸附和活化。经硝酸再生后的Mn-Ce/TiO2催化剂的脱硝活性几乎完全恢复,在80-150℃下其脱硝活性甚至超过新鲜未中毒的催化剂,其原因主要在于硝酸再生能恢复催化剂的氧化还原能力、增大比表面积、并形成新的酸位点。

锰基NH_3-SCR低温脱硝催化剂研究进展

锰基催化剂在低温氨选择性催化还原(NH3-SCR)脱硝反应中表现出良好的催化活性。讨论H_2O和SO_2对锰基催化剂活性的影响,综述通过制备方法改性、添加助剂和优化载体改善锰基催化剂抗H_2O和抗SO_2性能的研究进展,并对锰基低温SCR催化剂的研究方向进行展望。

135万t焦炉烟气低温SCR脱硝系统的构建及其催化剂性能研究

为探索低温脱硝催化剂在工业应用中的使用性能及其寿命,以年产135万t焦炭焦炉烟气NO x治理为例,构建一套低温选择性催化还原工艺(SCR)脱硝系统,主要包括氨气稀释系统、烟气换热器、热风炉、SCR反应器等.结果表明,低温脱硝催化剂脱硝效率受烟气温度影响较大,当烟气温度在230℃左右时,脱硝效率高达85%;兼顾脱硝效率和逃逸氨浓度,当n(NH_(3))∶n(NO_(x))=0.85~0.9时,低温脱硝催化剂的脱硝效率稳定在80%以上;低温脱硝催化剂连续使用4000 h,脱硝效率约下降30%,将脱硝烟气加热至320℃左右时,低温脱硝催化剂能够再生,再生时间为36 h,且在再生过程中,仍能维持较好的脱硝效率,即低温脱硝催化剂能够高温在线再生;低温脱硝催化剂使用24000 h,脱硝效率仅下降5%,但逃逸氨的质量浓度上升并超出排放标准,抗压强度接近《火电机组SCR催化剂强检要求》中强度要求的下限值;催化剂失活后需更换,其使用寿命约为24000 h.

低温脱硝催化剂抗硫性能研究

低温脱硝催化剂工业应用的瓶颈问题是抗硫性差。本文对催化剂低温抗硫脱硝性能的影响因素进行了归纳总结,认为添加保护活性中心、促进硫酸铵盐分解、提高表面酸性和氧化还原能力的助剂、采用合适制备方法、对载体预处理,以及对催化剂进行预硫化均会影响低温脱硝催化剂的抗硫性能。但SO2中毒位置和中毒机理不明确是阻碍低温脱硝催化剂工业应用的主要因素,这也是低温脱硝催化剂的发展方向。

常规失活SCR催化剂制备的低温脱硝催化剂在玻璃窑炉上的应用研究

选择性催化还原技术(SCR)是国内外运用最多也是最为成熟的脱除氮氧化物的技术,而SCR脱硝催化剂是其核心所在。由于烟气中有K、Na、SO2等物质,使用中烟气通过催化剂,随着时间累积,以上物质会导致催化剂中毒、失活。失活后的催化剂需进行如填埋、处置等,污染环境、浪费资源。以常规失活的SCR催化剂为载体,植入低温脱硝活性物质V2O5及掺杂Mn、Co、Ce、Fe和Cu制备了低温脱硝催化剂,并检测了植入前后低温催化剂的化学成分,评价了催化剂脱硝性能及抗水、抗碱、抗砷能力。结果表明:制备的低温脱硝催化剂脱硝效率高,抗水抗碱抗砷能力强。在某日用玻璃窑炉上应用后,脱硝效率超过89.3%,达到了设计要求。

稀土基中低温脱硝催化剂改性粉体完成吨级规模中试放大生产

氮氧化物(NOx)是主要的大气环境污染物之一,控制NOx的排放是解决大气污染问题的重点和难点。选择性催化还原技术(SCR)是目前脱硝效率最高、也是实际应用最为广泛的一项技术。但该技术由于钒存在生物毒性等问题,可能会对生态环境造成严重破坏,已被许多发达国家禁止使用。因此,研发新型绿色环保的非钒基中低温脱硝催化剂是控制中低温条件下NOx排放的关键。

低温SCR脱硝催化剂在石灰窑行业应用性能的探讨

以国内某石灰窑低温脱硝项目为研究对象,将运行1年后的低温脱硝催化剂与新鲜催化剂进行对比,主要通过TG、XRF的变化以及再生前后的催化剂活性进行分析。发现石灰窑行业低温脱硝催化剂失活的主要因素为催化剂表面附着SO2以及Ca2+(碱土金属),其中附着在催化剂表面的Ca盐和复合盐类若长期不及时清理会板结且升温不易分解会造成催化剂永久性中毒失活。

关于低温SCR脱硝催化剂的研究进展

以往生产中使用的高温SCR脱硝催化剂有着太多的缺陷,对生产效率和安全性的提升都产生了一定的影响,因此,开发低温SCR脱硝催化剂已经成为了当前相关领域的研究重点。本文主要内容分析了低温SCR脱硝催化剂的研究进展,对各类低温SCR脱硝催化剂的使用现状进行了分析,希望能够为相关研究提供一定的参考价值。

疏水性Silicalite-1外壳增强Cu/SAPO-34的选择性催化还原低温水热稳定性

采用二次生长法合成具有不同氟含量的Cu/SAPO-34@Silicalite-1核壳结构复合分子筛,通过调节晶种导向液中的氟含量,来调节核壳结构的疏水性,并利用X射线衍射、热重分析仪、扫描电子显微镜和微反等手段表征样品的结构和低温水热稳定性。结果表明:与Cu/SAPO-34核相比较,核壳结构分子筛具有更大的比表面积,更高的活性Cu^(2+)离子相对比例和强酸性比例,更好的疏水性和脱硝活性;添加氟化铵后增加了Cu/SAPO-34的结晶度,拓宽了Cu/SAPO-34的脱硝温度窗口,150℃湿烟气的脱硝率从82%提高到94%。

活性焦低温催化氧化NO脱除性能评价及热再生试验

活性焦是一种高性价比的炭基催化脱硝材料,为研究其在低温无氨条件下的脱硝性能及热再生情况,采用固定床试验装置,进行低温脱除NO性能评价及原位热再生试验;并对2种试验用活性焦的比表面积、孔径分布和表面官能团等进行表征分析,研究表面特性对去除NO性能的影响;初步探讨活性焦对NO的低温脱除及热再生机理。结果表明:在进口NO体积浓度100×10^-6、O2体积浓度6%、反应温度70℃、空速1000 h^-1的NO脱除试验条件下,出口NO浓度随时间增加逐渐上升,脱硝率则直线下降。结合红外表征,定性说明活性焦脱除NO过程中存在催化氧化及吸附,可能的机理是活性焦中活性官能团将NO氧化为NO 2,并以吸附态NO 2形式赋存于活性焦孔隙表面,部分化学吸附态NO2又在活性焦表面发生歧化反应,形成吸附态NO3。O2体积浓度6%、再生温度70~400℃、升温速率2℃/min的热再生试验条件下,NO浓度先快速上升,100~150℃达到平台,210℃左右达到脱附量峰值,此时NO脱附折算浓度约85 mg/m^3,之后NO浓度逐渐下降至0;模拟烟气在250℃以上时,CO开始析出,CO生成量与再生温度成正比。脱硝后的活性焦在原位热再生过程中,吸附态NO2又分解为NO释放出来。2种试验用活性焦样品的微观孔隙结构较为相似,活性焦样AC1和AC2的等温曲线都属于Ⅳ型等温曲线,迟滞回线属H4型,这说明2种样品的微观结构多为狭缝状孔道;AC2在吸附脱附曲线低P/P0区拐点处的吸附量、孔容、BET比表面积比AC1略大,说明前者样品中的微孔相对更多;活性焦样AC1和AC2的最可几孔径分别为1.76和1.57 nm。XPS和脱硝性能评价发现含有更多含氧/氮官能团的活性焦样品,脱硝活性更强。