V-Ti基脱硝催化剂去除汞和PCDDs/PCDFs的研究现状

将柔软纤维与折皱钢网复合制成波纹式支撑骨架,将V-Ti基脱硝催化剂负载到波纹式支撑骨架上制成整体波纹式脱硝催化剂。介绍V-Ti基波纹式整体脱硝催化剂的主要制备工艺、优点以及国内外对V-Ti基波纹式整体脱硝催化剂的研究现状;对V-Ti基脱硝催化剂与贵金属脱硝催化剂的制造成本以及PCDDs/PCDFs催化分解效果进行对比,两者具有相同的催化分解效果,V-Ti基脱硝催化剂成本低得多;活性组分、V质量分数以及活性温度不同,V-Ti基脱硝催化剂催化分解PCDDs/PCDFs的效果也不同,催化分解率最高可达97.7%;研究者得出V-Ti基脱硝催化剂催化氧化Hg0的不同效果,介绍V-Ti基脱硝催化剂催化氧化Hg0的研究现状。

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。

碳基催化剂低温SCR脱硝研究进展

低温脱硝是目前脱硝领域研究热点,开发低温条件下(<300℃)高效、稳定的选择性催化还原(SCR)催化剂是关键。碳基材料具有发达孔隙结构和高比表面积,能够为活性催化组分的负载提供空间和表面支撑,碳基催化剂低温脱硝技术具有广阔的发展和应用前景。介绍了低温脱硝反应机制和常用碳基材料,分析了影响碳基催化剂低温脱硝性能因素,从预处理增强含氧官能团、活性组分提升脱硝性能、合理煅烧方式强化脱硝性能、抗中毒维持脱硝性能稳定4个方面,详细总结了碳基催化剂的研究进展,提出了今后的发展方向和建议。

Ce改性Mn-Fe碳基催化剂低温脱硝性能及抗硫活性研究

以硝酸氧化处理后的椰壳活性炭为原料,负载硝酸锰、硝酸铁和硝酸铈等活性物质,经中低温煅烧制备Ce改性Mn-Fe碳基低温抗硫脱硝催化剂。利用固定床脱硝评价实验装置并结合BET、SEM-Mapping、XPS等表征方法研究其低温脱硝性能及抗硫活性。结果表明,Ce改性Mn-Fe碳基催化剂具有高比表面积,且表面Mn均匀分布,较高的Mn^(4+)、Ce^(3+)和表面吸附氧(O_(α))含量增强了碳基催化剂脱硝及抗硫性能。在130~220℃的脱硝效率高达99%以上;低SO_(2)浓度对催化剂脱硝性能基本无抑制作用,持续反应8 h脱硝效率仍高达88.78%。

宽温稀土基SCR脱硝催化剂研究进展

氮氧化物(NO_(x))是雾霾、酸雨和臭氧的重要前体物,燃煤电厂等固定源和柴油车等移动源的烟气脱硝迫在眉睫。氨气选择性催化还原技术(NH3-SCR)是目前最有效的烟/尾气脱硝技术。为满足NO_(x)排放标准,NH3-SCR催化剂需在较宽温度范围内具有高效的脱硝活性和稳定性。稀土材料因独特的电子结构,可调节的表面酸性和氧化还原性,在脱硝领域应用前景广泛。综述中低温及中高温稀土基金属氧化物SCR脱硝催化剂最新研究进展,分子筛SCR脱硝催化剂制备方法,包括离子交换法、一锅法及绿色合成法,并总结了目前宽温SCR催化剂的研究热点及挑战。

粉煤灰基催化剂在协同脱硫脱硝过程中性能及反应机理的研究

作为一种潜在的催化剂,粉煤灰在脱硫脱硝领域发挥独特的协同作用。文章系统地研究粉煤灰基催化剂的脱硫脱硝性能以及协同机理,深入理解其在大气污染控制中的应用潜力。首先论述了脱硫脱硝工艺,并在此基础上探讨了粉煤灰基催化剂的制备方法。其次,对其脱硫脱硝性能进行了系统全面的评价。最后分析了粉煤灰基催化剂的脱硫脱硝反应机理,这有助于推动其在脱硫脱硝领域的应用,并平衡清洁能源生产和环境保护工作。

La_(2)O_(3)修饰V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂的低温脱硝性能

采用稀土金属氧化物La_(2)O_(3)来修饰V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂,改善其低温催化性能。通过改变La_(2)O_(3)含量及焙烧温度,并借助XRD、BET、SEM、TEM、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR及XPS等表征手段,讨论了La_(2)O_(3)-V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂结构与NH_(3)-SCR低温性能之间的内在关联。结果发现,La_(2)V_(6)W_(5)/TiO_(2)催化剂活性最佳,以NO转化率90%为标准,其工作窗口温度范围下限低至160℃。La_(2)O_(3)的加入提升了催化剂中V^(4+)浓度,改善了氧化还原能力,同时使表面的氧空位吸附氧物种得到增加,进而提升了La_(2)O_(3)-V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂的低温脱硝性能。

高温烟气脱硝催化剂的研究进展

氨气选择性催化还原(SCR)技术是一种广泛应用于工业排放氮氧化物(NO x)脱硝的方法。大型燃气轮机、船舶和柴油车等排放的烟气温度往往高于450℃,这要求催化剂在高温环境下兼具良好的催化活性、选择性以及稳定性,故开发高温SCR催化剂是脱硝领域中极具挑战的问题。综述在高温催化脱硝条件下分子筛催化剂(Cu基分子筛和Fe基分子筛)和金属氧化物催化剂的研究现状,分析了高温SCR催化剂的催化性能和理化特征,并提出影响高温SCR催化剂催化性能的关键因素。总结当前高温SCR脱硝技术存在的挑战,同时对未来的发展方向进行展望。

Fe-Mn/(活性炭-钛)低温脱硝催化剂的研究

活性炭(AC)作载体具有表面积大、孔隙发达的优点,但是抗烧失性差,易发生自燃。本研究采用TiO_(2)改性活性炭,充分利用活性炭和TiO_(2)及活性组分的协同作用,提高Fe-Mn/活性炭催化剂的脱硝活性和抗硫性。对钛前驱体、钛加入方式、钛加入量和活性炭预处理的烧结温度进行了考察,得出采用钛酸丁酯为钛前驱体、混合水解法、TiO_(2)/AC=10%(wt.)、活性炭预处理温度为800℃时,制备出的Fe-Mn/(活性炭-钛)催化剂具有最高活性,在180℃时脱硝效率就能达到80%,200℃能达到90%以上,并且有SO_(2)通入6h后,脱硝效率不低于85%。

铈基催化剂用于CO选择性催化还原NO_(x)的研究进展

CO选择性催化还原NO_(x)技术(CO-SCR)是利用烟气中CO作为还原剂,将NO_(x)还原为N_(2);与目前普遍应用的氨选择性催化脱硝(NH_(3)-SCR)相比,避免了氨还原剂的使用及逃逸等问题,且同时脱除CO和NO_(x)大气污染物,极具应用潜力。稀土金属铈氧化物因其优异的氧传递能力,可作为载体或助催化剂有效提高COSCR催化反应性能。本文系统比较以氧化铈(CeO_(2))作为载体和活性组分的两大类催化剂体系的CO-SCR脱硝性能,探讨烟气成分(O_(2)、SO_(2)和H_(2)O)对铈基催化剂CO-SCR活性的影响,揭示了催化剂的构效关系;并且归纳总结了铈基催化剂上CO-SCR可能的反应机理。可通过载体改性、活性金属掺杂、形貌调控、制备条件优化等手段,开发具有较宽反应温度区间及抗氧抗硫性能的铈基CO-SCR脱硝催化剂。

基于钒基催化剂的烟气多污染净化研究进展

为满足工业烟气多种类烟气污染物的高效治理需求,研究人员对多污染物协同去除技术进行大量深入研究。钒基催化剂具有价格低廉、性能稳定等特点,在烟气多污染物协同净化中的应用研究已成为环保领域中的热点。本文围绕烟气多污染净化,系统地总结了钒基催化剂在同时净化NO_(x)和二噁英/VOCs/汞/粉尘领域的研究进展,并对该领域的未来发展方向进行了展望。

Mn基低温SCR脱硝催化剂的研究进展

催化剂是选择性催化还原(SCR)脱硝技术的核心,催化剂的低温活性主要受活性成分和载体的影响。Mn基脱硝催化剂已成为低温烟气脱硝领域的研究热点,其种类繁多,不同元素的掺杂和催化剂载体的选择对其脱硝活性和抗硫抗水性能影响较大。按催化剂载体的类型对Mn基低温脱硝催化剂进行综述,并展望了碳纳米管在用作Mn基低温脱硝催化剂载体的应用前景。

CrCl_3掺杂对钒钛基SCR催化剂脱硝活性的影响

采用等体积浸渍法制备了不同浓度的CrCl_3钒钛基商业催化剂,利用XRD、BET、XPS、H_2-TPR、NH_3-TPD等多种表征手段对催化剂进行了表征,结果表明,Cr在TiO_2载体表面处于高度分散状态,呈无定形相形式;反应温度200~500℃内,含铬催化剂的最高脱硝效率提高7%,在低温时随Cr/V摩尔比的增大而提高,在高温时有较宽的稳定反应窗口;BET结果表明Cr的添加明显提高了催化剂的比表面积、总孔容和孔结构参数;负载铬盐后脱硝催化剂表面弱酸性位的活性中心数目和密度随着含铬量的增大而增大;商业催化剂中钒元素主要以V^(4+)价态存在,随着Cr/V摩尔比的增大,催化剂中V^(4+)所占比例下降而V^(5+)所占比例升高;负载铬化物后铬元素主要以Cr^(3+)价态存在。

V_2O_5/TiO_2基SCR脱硝催化剂的制备及其催化性能

采用纳米TiO_2为催化剂载体原料,V_2O_5为催化剂,通过混合、球磨、干燥和焙烧等工艺制备选择性催化还原脱硝法催化剂,研究了催化剂的制备工艺和催化性能。通过差热分析研究催化剂的相变和烧结温度,通过模拟烟气分析装置表征催化剂的催化性能。结果表明,加入V_2O_5可以提高催化性能,以6%V_2O_5-94%TiO_2为配方的催化剂对NO的脱除率达97.15%温度窗口为(300～420)℃。

钒基脱硝催化剂载体与助剂的研究进展

电厂脱硝催化剂的载体和助剂占钒催化剂总质量的90%以上,约占催化剂总材料成本的95%。主要介绍以钒为活性组分的脱硝催化剂的载体和助剂的研究进展,提出降低载体和助剂成本的研究方向。

活性炭表面性能对负载的铈基催化剂脱硝性能和抗硫性能的影响

以硝酸和尿素对活性炭进行表面改性,考察了活性炭表面性能对负载的铈基催化剂活性和抗硫性能的影响。采用N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、XPS等技术对催化剂结构和性能进行了表征。结果表明,催化剂的活性与抗硫性能与其表面酸性,表面官能团的种类与数量有关。硝酸处理活性炭可增强其表面酸性,增强活性炭与CeO2之间的相互作用,提高催化剂上CeO2的分散性、表面吸附氧和Ce3+比例,从而显著提高催化剂的活性和抗硫性能。尿素处理活性炭显著提升了催化剂中含氧官能团和N-6碱性官能团的量,大量含氧官能团的存在增加了活性炭表面不稳定基团的量,而大量的N-6官能团则降低了表面酸性,二者的共同作用减弱了活性炭与CeO2之间的相互作用,使活性组分分散性,表面吸附氧和Ce3+比例降低,并最终导致了所负载的铈基催化剂活性和抗硫性能的下降。

水热处理对V-W/Ti脱硝催化剂性能的影响

采用浸渍法制备了V-W/Ti脱硝催化剂,随后对催化剂进行了不同温度(550℃和750℃)下的水热处理。分析了V-W/Ti催化剂在水热处理前后的晶型、孔结构、价态、酸性等性质的变化,并考察了催化剂的脱硝活性的差异。结果表明:水热处理不会改变催化剂的晶型,但会导致TiO_(2)晶粒的团聚。适宜的水热处理温度(550℃),对催化剂孔结构、酸性的影响较小,同时可以促进催化剂上聚合钒、化学吸附氧含量的增加,有利于催化剂脱硝活性的提升。相比之下,过高的水热处理温度(750℃),会导致催化剂比表面积、孔容、酸量的显著下降。因此,V-W/Ti-750催化剂的脱硝活性较低,且N2O生成量较高。

Mn/Fe改性碳基催化剂低温脱硝特性

以椰壳活性炭为载体,以硝酸锰和硝酸铁为活性添加组分,采用硝酸氧化、等体积浸渍、中低温煅烧等相结合的方法,制备了Mn-Fe/HAC碳基催化剂。利用固定床脱硝实验台对碳基催化剂脱硝性能进行了评价,并结合傅里叶转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)、N;吸附-脱附、扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)-mapping和X-射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometry,XPS)等表征结果,探讨了碳基催化剂脱硝及其抗硫抗水机理。结果表明,Mn改性可以显著提升碳基催化剂的脱硝效率,Mn和Fe共同改性在有效提高碳基催化剂脱硝效率的基础上,使得其脱硝窗口温度下移至120℃。Mn-Fe改性催化剂的最佳负载量为7%Mn和0.5%Fe,最佳煅烧为中温400℃氮气煅烧与低温200℃空气煅烧组合煅烧法。Fe添加有效促进了Mn在碳基催化剂表面的均匀分布,并显著提高了Mn;和表面吸附氧(O;)的含量。在6%O;以及无水和SO;条件下,7Mn0.5Fe/HAC催化剂在温度为120℃下的脱硝效率可达82.0%,而在140-240℃脱硝效率则基本稳定在95%。Mn和Fe复合改性碳基催化剂具有良好的抗硫抗水性能,在温度为180℃、含有100μL/L SO;和6%H;O的模拟烟气下,7Mn0.5Fe/HAC催化剂的脱硝效率可达85%以上。

不同外加剂对废弃脱硝催化剂制备钛基陶瓷性能的影响

我国每年产生大量的废弃脱硝催化剂,其安全处置和资源化利用迫在眉睫。钒钛脱硝催化剂中的TiO_2含量较高,以其作原料制备陶瓷,可实现高附加值利用。本文以包头某火电厂的蜂窝式废弃钒钛脱硝催化剂为原料,选取CuO、硼砂、Nb_2O_5 3种外加剂用于制备钛基陶瓷,通过样品体积密度、吸水率、抗压强度、抗弯强度、维氏硬度和有毒元素浸出率测试,研究3种外加剂对钛基陶瓷性能的影响。结果表明:CuO的掺杂不利于样品的致密化,掺杂2%硼砂可大幅度提高样品硬度;掺杂2%Nb_2O_5的样品综合性能最佳,有毒元素浸出率达到国家标准;利用以废弃钒钛催化剂为原料高温焙制陶瓷的方法,对有毒V元素的浸出起到了明显的固化效果。

水热法制备稀土基催化剂及其NH_3-SCR脱硝性能研究

以白云鄂博稀土精矿作为催化剂活性组分来源,通过水热法用硝酸提取矿中元素,随后负载于经硝酸处理的活性炭上,高温焙烧制成稀土基复合催化剂,用于NH_3在100～350℃温度条件下选择催化还原NO。考察了水热温度、硝酸浓度对稀土矿酸浸效果的影响,以及硝酸浓度、焙烧温度对所制备催化剂脱硝性能的影响,并对催化剂的物相、形貌及成分进行检测。结果表明,水热釜最佳反应温度为180℃;硝酸浓度越大,稀土矿溶出率越高;15mol/L硝酸溶出、600℃焙烧得到的催化剂脱硝性能最好,在250～300℃催化反应温度下脱硝率达90%以上;因非晶态活性物质的存在及复合金属氧化物的形成,催化剂具有较高的脱硝活性。