金属改性对SSZ-13分子筛CH4-SCR中NO_(x)消除效率的影响

通过不同过渡金属元素改性SSZ-13分子筛的方式制备在高温段高活性的单金属CH4-SCR催化剂.探究了不同改性金属对催化剂NO_(x)转化率的影响,并以此为基础制备多种双金属改性催化剂.采用多种分析技术对不同催化剂的理化特性进行分析,结果表明,在单金属催化剂中In-SSZ-13催化剂有明显优势,最高NO_(x)转化率为38.6%.而1%Cr-5%In-SSZ-13催化剂表现好于其他单金属和双金属改性催化剂,最高NO_(x)转化率为92.4%,并且在500~650℃的NO_(x)转化率在74%以上;1%Cr-5%In-SSZ-13催化剂比In-SSZ-13催化剂有更小的晶粒尺寸以及更多的微观孔隙和活性中心,提升了催化剂的反应物吸附能力;同时1%Cr-5%In-SSZ-13催化剂中出现了结合能明显改变的In^(3+)与Cr^(3+),说明两者之间存在相互作用,使得在CH4-SCR过程中In与Cr之间产生协同催化效果.

Co物种调控增强Co/SSZ-39催化剂的低温CH_(4)-SCR活性

以小孔SSZ-39分子筛为载体,采用浸渍法和离子交换法制备了不同钴(Co)含量的Co/SSZ-39催化剂,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、氮气吸附-脱附和氢气程序升温还原等技术对Co/SSZ-39催化剂进行表征测试,对比了不同制备方法和不同Co负载量催化剂对CH_(4)选择催化还原NO反应(CH_(4)-SCR)性能的影响.结果表明,采用离子交换法经单次离心洗涤,可以调控分子筛上Co物种的类别,制备的Co-SSZ-39-S催化剂同时富含离子态Co位点和高分散的活性CoOx物种,可以促进CH_(4)低温适度活化,提高低温条件下CH_(4)选择性还原NOx的性能.将制备的催化剂应用于CH_(4)-SCR反应,在较低反应温度(400℃),NO/CH_(4)摩尔比为1∶1时,NO转化率可达68%,CH_(4)转化率可达82%;NO/CH_(4)摩尔比为1∶2时,NO转化率为76%,CH_(4)转化率为81%,且转化率在50 h内保持稳定.该催化剂可实现NOx和CH_(4)的协同去除.

蜂窝状Mnx/PG-CC催化剂中低温CH_4-SCR脱硝性能

采用悬浮浆液法将凹凸棒石(PG)涂覆于堇菁石(CC)表面,制备PG-CC载体.将PG-CC载体以过饱和浸渍法经Mn(NO_3)_2前驱体溶液处理后依次干燥、煅烧制得Mnx/PG-CC整体式催化剂,应用于柴油车尾气净化处理.考察了制备参数(锰负载量、煅烧温度)和工况条件(氧气含量,CH_4/NO)对Mnx/PG-CC催化剂在CH_4-SCR反应中脱硝活性的影响.采用BET、FE-SEM、XRD、XPS和NO吸脱附等表征手段对催化剂的结构和形貌进行表征.结果表明,在锰负载量为11%、煅烧温度为300℃下所制得的催化剂具有较佳的CH_4-SCR脱硝活性,O_2含量为5%、CH_4/NO为1,反应温度为300℃时反应条件最优.锰氧化物活性组分在催化剂表面的高度分散和均匀分布有利于催化剂的CH_4-SCR脱硝活性提高,且有助于NO吸附在载体表面并形成硝酸盐中间体参与催化反应.

铜基CH_4-SCR脱硝催化剂的性能研究

以CuO为活性组分,Co_3O_4为助剂,γ-Al_2O_3为催化剂载体,使用等体积浸渍法制备一系列Cu-CO/γ-Al_2O_3型CH_4-SCR脱硝催化剂,考察活性组分负载量、助剂成分及负载量、烟气工况对催化剂还原NO活性的影响,并对催化剂进行了表征。结果表明:CuO负载量为5%时催化剂的脱硝效率最高,以Co_3O_4为助剂可以明显提高铜基催化剂在较低温度下的脱硝效率,在水蒸气含量达到10%时,催化剂仍有90%以上的脱硝效率,表现出比较强的水热稳定能力;烟气中O_2的存在会明显影响催化剂的脱硝活性:当氧气的含量低于还原剂用量时,O_2的存在能够促进脱硝反应的进行。

SO_2对CoH-ZSM-5催化CH_4还原NO催化性能的影响

研究了富氧条件下SO2对CoH-ZSM-5上CH4选择还原NO(CH4-SCR)的影响,应用SO2-TPSR,NO+(O2)-TPD等方法研究了产生中毒的原因并定量研究了被毒化的活性位.反应在773 K进行时,加入体积分数78×10-6SO2,NO的转化率由72%逐渐降低并稳定在58%,提高反应温度至823 K,NO稳定转化率上升至62%.同时加入2.5%H2O和78×10-6SO2,反应温度为773 K时NO的转化率进一步下降至51%,但对反应在873 K进行时NO的转化率影响不大.SO2-TPSR曲线在690K,810 K和910 K形成3个SO2脱附中心,即使在970 K,吸附的含硫化合物仍未被完全脱附,表明中毒反应过程中,在CoH-ZSM-5表面形成了稳定的含硫化合物.NO+(O2)-TPD结果显示,被SO2毒化后的催化剂吸附NO和活性中间产物—NOy的容量明显下降,表明部分活性位被含硫化合物覆盖,活性中心减少导致CH4-SCR反应活性降低.SO2抑制了CH4转化,且含硫化合物高温脱附释放出部分活性位,使NO最佳转化率温度提高到823 K.

H-USY负载MnO_x催化剂上CH_4选择催化还原NO_x性能的研究

采用高比表面积、抗硫、抗湿的新型USY分子筛为载体制备MnOx催化剂,考察了以CH4为还原剂,在不同Mn含量MnOx催化剂上,选择性催化还原NOx的性能和有关影响因素。研究表明:5%(wt.)的Mn/H-USY具有最高的NO选择性还原活性,在500℃时NOx达最大转化率20.8%;分段填装Mn/H-USY和Ni/H-USY催化剂可显著拓宽活性温度范围,促进NO转化率(最高转化率可达24.4%),降低N2O生成量。本实验中使用傅立叶红外分析仪进行在线检测反应物与产物浓度。