Mn基低温SCR催化剂抗中毒研究进展

选择性催化还原技术是目前成熟可靠的脱硝技术,广泛应用于固定源氮氧化物的脱除。商用钒钛催化剂的温度窗口窄且高,为了满足非电力行业更低温度窗口的脱硝需求,低温NH_(3)-SCR备受关注。近年来,Mn基催化剂因其良好的低温活性被认为是最具有前景的低温SCR催化剂。详细讨论不同种类锰基催化剂的性能研究以及锰基催化剂抗硫、抗水、抗碱金属/碱土金属(K、Na、Ca、Mg)和重金属(As、Zn、Pb)中毒的机理和改性方法,针对不同的抗中毒研究和改性方法进行了分析和总结,获得结论如下:①传统非负载型Mn基催化剂最佳制备方法为共沉淀法,脱硝效率达100%;微生物处理法是新型绿色合成方法,经济环保性高,为绿色合成Mn基催化剂提供了可行路径;②掺杂Ce、Fe、Cu、Ni、Ho、Nd、Zr、Co和Eu等元素能够有效提高Mn基催化剂的脱硝活性和抗中毒性能;可考虑将其作为“核-壳”结构的“壳”材料,提高Mn基催化剂的抗中毒性能;③特定孔径的分子筛是解决催化剂硫中毒的理想材料,但目前传质阻力的问题尚未解决,还需进一步优化分子筛的制备方法和工艺;④Mn基催化剂的抗碱金属中毒集中于掺杂改性研究,改性策略分为两大类:一是增加催化剂表面耐碱的酸性位点,二是直接抑制碱金属对Mn活性组分的影响;目前上述2种改性策略的缺陷在于改性催化剂长期运行脱硝的经济性不高,需考虑从根本上杜绝催化剂与碱金属的接触;⑤Mn基催化剂抗重金属中毒研究较少,建议开展低温段重金属迁移转化规律研究和Mn基催化剂改性的抗重金属中毒机理;⑥中毒后的催化剂对环境危害较大,中毒催化剂对环境危害评估和可再生利用的研究也有待进一步推进;⑦Mn催化剂不同类型中毒之间的协同效应还有待研究,以满足Mn基催化剂的实际应用需求。

低温Mn基脱硝催化剂抗水抗硫研究进展

氨选择性催化还原法(NH_(3)SCR)是目前最高效、最成熟的烟气脱硝技术。Mn基催化剂在选择性催化还原法(SCR)中展现出很高的低温活性,具有广阔的应用前景。但实际烟气中存在的H_(2)O和SO_(2)会引起Mn基催化剂的中毒失效,极大限制了其工业化应用。为了突破工业化应用瓶颈,分析了低温Mn基催化剂的H_(2)O和SO_(2)中毒机理,综述了其抗水抗硫研究进展。研究结论可为抗水抗硫低温Mn基催化剂的开发及应用提供理论基础。