用于船舶尾气NO_(x)治理的蜂窝状整体式NH_(3)-SCR催化剂研究进展

随着船舶运输行业的蓬勃发展,船舶尾气带来的污染也愈发严重,氮氧化物(NO_(x))为其中主要污染物。氨气-选择性催化还原(NH_(3)-SCR)是目前最有效的脱硝方法,催化剂是技术的核心部分。整体式催化剂具有机械强度高和传热性能好等特点,是应用最广泛的商业催化剂。文章综述了用于NH_(3)-SCR的船舶整体式催化剂载体的预处理方法、挤出成型法和涂层涂覆法及其优缺点,重点总结了浆料涂覆法的涂覆式催化剂研究进展。船舶排放尾气成分复杂,二氧化硫、水蒸气、颗粒物等都会对NH_(3)-SCR催化剂产生不利影响,因此对催化剂耐中毒性能机理、催化剂的SCR活性和耐复杂污染物中毒性能进行了综合分析和总结。

用于控制CO_2氨法捕获过程中NH_3逸出的选择性催化氧化(SCO)催化剂

利用NH3选择性催化氧化(NH3-SCO)方法控制电站CO2氨法捕获过程中的NH3逸出具有良好的应用前景,但用于该方法的催化剂应该具有高低温活性、高N2选择性高、长耐久性和低成本等特性。为推进NH3-SCO技术的实用化进程,本文在文献研究的基础上,总结了几种NH3-SCO催化剂的组成、不同催化剂和不同运行条件下NH3-SCO的特性和机理以及能提升催化效果的助剂,以期为探索合适的新型催化剂和新型反应器结构提供参考。文献研究表明,Ag/Al2O3是一种具有良好低温活性的NH3-SCO催化剂,但需具备Fe-ZSM-5所具有的高N2选择性,同时,还可以考虑利用一些物质如Ce可以用来进一步提升Ag/Al2O3的低温活性。

过渡金属氧化物催化剂上NH_3分解Claus反应机理研究(英文)

运用浸渍法制备了七种过渡金属氧化物催化剂 .对于NH3 分解反应均可获得很高的NH3 转化率 ;对于NH3 分解Claus反应则可以获得较高的SO2 转化率和单质硫选择性 .通过比较发现Co3 O4 TiO2 和Fe2 O3 TiO2 催化剂的低温活性比较高 .经过XRD表征发现 ,在NH3 分解Claus反应中 ,催化剂的活性相可能是过渡金属硫化物 .结合活性评价和XRD表征结果提出了NH3 分解Claus反应的机理 .

催化电解氧化与SBR法联合处理垃圾渗滤液的实验研究

采用催化电解氧化与SBR联合工艺对垃圾渗滤液的处理进行了实验研究.催化电解氧化的最佳操作条件为:电流密度5 A/dm2;Cρl-5000 mg/L;SρnC l250 mg/L;极板间距0.5cm;单位体积的垃圾渗滤液所使用的极板面积500 cm2/L;电极材料采用PbO2-IrO2-TiO2/Ti(三元电极SPR).SBR法处理催化电解氧化出水较理想的操作条件为:溶解氧2-4 mg/L;曝气时间5 h;沉淀30 m in;温度20-30℃;pH值6.5-8.0.出水各项指标的去除率分别为COD达到90%以上,NH3-N达到99%,TN达到95%以上,色度达到99%,重金属离子含量低于0.001 mg/L.

电解催化氧化法中添加剂对难降解工业废水处理效果的影响

在电解催化氧化法中添加NaCl和FeSo4·7H2O可以明显地提高试验的工业废水中CODCr、TP和NH3N的去除率,因此实验在首先优化了其他影响因素后,着重研究了这两种添加剂对处理本试验废水效果的影响,优化了添加剂的投加量。试验表明:在投加了相应量的添加剂后,废水的CODCr、TP、NH3-N的去除率能达到较高水平,效果良好。

CuO/γ-Al_2O_3催化剂上NH_3选择性催化还原NO

利用溶胶凝胶法制备CuO/γ-Al2O3催化剂颗粒,在固定床上测试其催化脱硝活性。通过研究发现CuO/γ-Al2O3催化剂在250～450℃范围内脱硝效率达到了75%以上,硫化后催化剂的最佳温度窗口向高温扩展。同时利用程序升温方法研究了CuO/γ-Al2O3催化剂对NH3的氧化性能,发现催化剂的脱硝反应活性不仅取决于催化剂表面的氧化性能,而且还与催化剂本身结构相关。硫化后的催化剂氧化性能降低,是催化剂在低温区活性降低的主要原因。水蒸气存在使最佳脱硝反应温度窗口向高温方向偏移。动力学计算表明催化剂优良的孔结构特征和较高的单层分散活性组分降低了催化剂反应所需的活化能。

选择性催化还原SCR法烟气脱硝技术(二)

3还原剂的制备选择性催化还原SCR法脱硝系统与SNCR法脱硝系统一样,也需要还原剂.现在采用的还原剂也与SNCR法脱硝基本相同,仍然是氨水、尿素和液氨,其有效成分都是氨气NH3,但制备工艺过程不同.氨水和尿素需要分解才能制备得到NH3,同时产生水和CO2等副产物,而液氨或称纯氨可以通过直接蒸发获得NH3,不需要另外处理.采用氨水作还原剂时,一般选用浓度为20%～30%的氨水,采用尿素作为还原剂时,一般选用浓度为40%～50%的尿素溶液.

新型Mn-Fe/ZSM-5催化剂的NH_3-SCR脱硝性能

采用氨水沉淀-化学蒸气沉积法制备Mn-Fe/ZSM-5催化剂,并考察其NH_3-SCR脱硝性能。结果表明:Mn-Fe/ZSM-5催化剂具有很好的低温活性和较宽的活性温度范围,在180~450℃的温度范围,NO的脱除率达到98%以上。在该催化剂上活性组分具有很好的分散度、较高的还原能力、较适中的酸性和较好的低温抗硫性,且活性组分Mn和Fe之间存在着协同作用。在SO_2存在的条件下,Mn-Fe/ZSM-5催化剂的活性在240~450℃的温度范围内具有很好的抗硫性,NO的脱除率均高于98%.

NH2-UIO-66负载RuCuMo纳米催化剂的制备及其催化产氢

采用锆盐和2-氨基对苯二甲酸以溶剂热法成功制备了氨基化的金属有机骨架化合物NH2-UIO-66,并利用浸渍还原法成功负载RuCuMo纳米粒子,制备了RuCuMo@NH2-UIO-66催化剂。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电镜(SEM)等技术对NH2-UIO-66、RuCuMo@NH2-UIO-66的结构、形貌、组成和比表面积进行了表征,并对载体、多金属负载型催化剂以及无载体的RuCuMo纳米粒子的产氢性能进行了分析。结果显示,Ru1Cu2Mo0.5@NH2-UIO-66催化剂的催化活性最高,引入Cu和Mo能显著增强Ru对氨硼烷水解产氢的催化活性。这主要归因于RuCuMo纳米粒子之间强的协同作用,RuCuMo纳米粒子与载体NH2-UIO-66间的双功能效应,以及MOFs上氨基的锚锭作用,可以阻止金属粒子的团聚,促进超细粒子的形成。催化反应的活化能(Ea)为30.1 kJ mol 1,转化频率(TOF)为180.83 molH2 mol R1u min 1,非贵金属Cu和Mo的引入为催化活性的提高和工业应用提供了重要的研究价值。

Mnx/SEP(海泡石)催化剂低温NH_3-SCR脱硝性能

以Mn(CH_3COO)_2和KMnO_4为前驱体,采用原位生长法在海泡石(SEP)载体表面负载锰氧化物,制备Mnx/SEP催化剂应用于低温SCR脱硝反应.分别考察了制备工艺及反应条件等因素对Mnx/SEP催化剂低温NH_3-SCR脱硝活性的影响.采用BET、XRD、SEM、XPS等表征手段对催化剂的结构和形貌进行表征分析.结果表明,在锰负载量为8 wt%、n(Mn(CH_3COO)_2)/n(KMnO_4)为3∶2时所制备的催化剂具有较佳的NH_3-SCR低温脱硝活性.当空速为10000 h^(-1)、反应温度在100—250℃区间时,转化率为100%,表明该催化剂具有高空速适应性.锰氧化物活性组分在海泡石表面的均匀分布和高的分散性使催化剂具有较大的有效比表面积,有利于催化剂NH_3-SCR反应;此外n(Mn(AC)_2)/n(KMnO_4)对催化剂表面活性物种形态特别是表面Mn^(4+)/Mn^(3+)比具有显著影响,进而与催化剂的低温SCR脱硝活性紧密相关.

非酸峰对NH3-程序升温吸附法表征酸性的影响

采用NH3-程序升温脱附(NH3-TPD)表征方法,结合在线气体分析仪,考察了USY分子筛催化剂、合成氨催化剂、加氢催化剂等不同催化剂样品在不同条件下非酸峰对NH3-TDP法表征酸性的影响。结果表明:催化剂体系预处理后未分解的组分、结构的H 2O及NH3的分解均会在程序升温脱附过程中产生非酸峰,这对谱图酸峰的判断造成影响,最终影响酸总量的定量结果。

CuO/γ-Al_2O_3催化剂选择性催化还原NO

利用溶胶凝胶法制备CuO/γ-Al2O3催化剂颗粒,在固定床上测试催化脱硝活性.CuO/γ-Al2O3在250～400℃范围内脱硝效率达到90%以上.硫化作用后催化剂的最佳温度窗口向高温方向移动.利用程序升温方法研究了CuO/γ-Al2O3对NH3的氧化性能,经硫化后催化剂对NH3的氧化性能下降,降低了催化剂在低温区脱硝活性.NH3和NO的脱附实验显示NH3和NO在催化剂表面存在明显的吸附现象.经硫化经后催化剂增加了对NH3的吸附量,降低了对NO的吸附量.暂态实验证明NH3以吸附态参与反应,而NO以气态或者弱吸附态参与反应.NO的吸附在实际SCR反应过程中影响有限.动力学计算显示溶胶凝胶法制备CuO/γ-Al2O3拥有较低的选择性催化还原反应活化能.

CuO-CeO_2-MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂选择性催化还原NO

利用溶胶凝胶法制备CuO-CeO2-MnOx/γ-Al2O3催化剂颗粒,在固定床上测试其催化脱硝活性。CuO-CeO2-MnOx/γ-Al2O3催化剂在250℃～400℃脱硝效率保持在90%以上。活性组分氧化铈负载量的增多提高了催化剂在低温区脱硝活性。同时利用程序升温方法研究了催化剂对NH3和NO的氧化性能,随着温度升高NH3被过度氧化生成了NO和N2O。催化剂能将NO氧化生成NO2,但转化程度较低。脱附实验表明,NH3和NO在催化剂表面存在明显的吸附现象。较少的NH3吸附量和NH3过度氧化是高温下脱硝效率降低的主要原因。暂态实验显示,NH3以吸附态参与反应,而NO以气态或弱吸附态参与反应。

化学液相沉积法改性ZSM-5沸石上的甲苯择形歧化反应 Ⅰ沉积条件的影响

以硅氧烷为改性剂,采用化学液相沉积法制备了系列改性HZSM-5催化剂,用X射线衍射(XRD)、低温N2物理吸附及程序升温氨脱附(NH3-TPD)表征了催化剂的物化性质,并在高压微型反应装置上考察了改性催化剂在甲苯歧化反应中的催化性能,详细考察了催化剂制备过程中沉积量、沉积时间和沉积次数对甲苯转化率和对二甲苯选择性的影响。结果表明,催化剂颗粒的内外层SiO2沉积不均匀,形成了蛋壳型的催化剂;SiO2主要沉积在ZSM-5晶粒的外表面,而内部结构和酸性影响不显著。改性催化剂可大幅度提高甲苯歧化的对位选择性;沉积时间对选择性影响不大,多次沉积、增加沉积剂量可提高对位选择性,且存在一个最佳沉积量。

CuO/γ-Al_2O_3和CuO-CeO_2-Na_2O/γ-Al_2O_3催化吸附剂的脱硝性能

利用改进的溶胶凝胶法制备CuO／γ-Al2O3和CuO-CeO2-Na2o／γ-Al2O3催化吸附剂颗粒，在固定床上测试其催化脱硝活性。2类催化吸附剂250-400℃范围内脱硝效率稳定在70％以上。在350℃时效率稳定在最高值。利用程序升温方法研究了2类催化剂对NH3和NO的氧化性能，发现NH3在高于400℃下急剧氧化生成N2、NO和N2O，是脱硝效率下降的主要原因。CuO／γ-Al2O3催化剂能将NO氧化生成N02，NO在催化剂上的吸附对脱硝过程有重要作用。改进的CuO-CeO2-Na2o／γ-Al2O3催化剂能使NH3在高温400℃下不被氧化，也促进了NO在催化剂表面的吸附，从而提高了催化剂脱硝效率。催化反应的机理为NO吸附在催化剂表面，氧化生成吸附态的NO2，再与吸附催化剂上的NH3反应。

CuO-CeO_2-MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂选择性催化脱除NO机理研究

利用溶胶凝胶法制备CuO-CeO_2-MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂颗粒,在固定床上测试其催化脱硝活性。CuO-CeO_2-MnO_x /γ-Al_2O_3催化剂在200～450℃范围内脱硝效率保持在70%以上。利用程序升温方法研究了催化剂对NH_3的氧化性能,活性组分负载量增多,加强了催化剂对NH_3氧化性能。红外表征显示NH_3被吸附在催化剂的L酸位和B酸位。NO以多种硝酸盐物种在催化剂表面吸附。吸附态NH_3参与SCR反应,但吸附态NO物种仅部分参加SCR反应。

电催化氧化技术提高垃圾渗滤液可生化性的研究

本文引入了TbOD(总BOD)概念代替BOD5来作为渗滤液可生化性指标的一个间接量度,其主要目标是考察经电催化氧化技术对垃圾渗滤液进行预处理后,水质可生化性的变化情况。结果表明,电解时间以及电流密度对渗滤液可生化性的影响较为明显,电催化氧化技术能有效提高渗滤液水质的可生化性,TbOD/COD由原来的0.39上升到0.75,电催化氧化对NH3-N的去除效果明显,电解90min后,最终NH3-N去除率能够达到94.8%,有利于后续的生物法处理。

SBR法处理垃圾渗滤液出水的电解氧化实验

对用 SBR ( Sequence Batch Reactor,序批式活性污泥法 )法处理的垃圾渗滤液出水进行了催化电解氧化实验。研究了 p H值、电极材料、电流密度、电极间距、 [Cl-]以及单位体积渗沥液所用电极面积对 COD、 NH3-N、色度去除的影响 。

二甲苯异构化反应特性与HZSM—5沸石催化剂性能的关系研究

采用脉冲微反和NH3中毒法 ,研究了在HZSM - 5沸石催化剂上二甲苯异构化反应特性 ,催化剂表面酸性与邻二甲苯异构化的活性和选择性的关系 ,确定了在 2 0 0～ 35 0℃范围内的中等强度的酸中心是参与二甲苯异构化的活性中心 ,这些酸中心数增加 ,其反应的活性和选择性增加 ,阐述了HZSM-

紫外光催化处理小型污水站恶臭气体实验研究

恶臭气体是污水处理站典型环境影响之一,扰民现象严重。恶臭气体的主要成分为H2S、NH3等。通过紫外光二氧化钛催化降解污水站恶臭气体实验,较好地解决了小型污水站恶臭气体扰民问题。实验结果表明,H2S从0.14~0.388mg/m^3降低到低于检出下限,NH3从0.279~1.64 mg/m^3降低到低于检出下限;工艺会伴随产生O3等副产物,但随着自然扩散较快,浓度较低;未检测出CO副产物。