原位沉淀技术制备整体型Mn/Ti-Si/堇青石选择性催化还原催化剂

为提高整体型低温选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)催化剂表面活性组分的牢固度和分散性,以堇青石为载体,通过原位沉淀技术制备整体构件型的低温MnOx/TiO2-SiO2催化剂,考察催化剂涂层的牢固度和脱硝活性.结果表明,利用原位沉积技术可以使TiO2-SiO2复合氧化物涂层均匀、致密地分散在堇青石载体上,并且具有很强的黏附性,SiO2的引入可以进一步提高涂层的比表面积和与载体的结合强度.在TiO2-SiO2涂层表面同样可以通过原位沉积使MnOx活性组分高度分散在涂层表面,晶相以Mn2O3为主,颗粒尺寸分布在0.5～1.0μm.SCR脱硝活性测试表明,整体催化剂表现出优良的低温SCR脱硝活性,尤其是当涂层,n(Ti):n(Si)=1:1时,催化剂在180℃时脱硝效率达到90%以上.     

活性炭纤维载体催化剂及其低温选择性催化还原脱硝性能研究

低温下催化剂活性和抗毒性不足限制了低温选择性催化还原(SCR)脱硝工艺的工业应用。采用超声波浸渍法以活性炭纤维为载体,负载CuO、ZrO_2制备催化剂,通过比表面积测试、X射线衍射分析、扫描电镜等手段对催化剂进行表征,并利用固定床反应器探讨其低温SCR脱硝性能,考察了经浓硝酸处理后的活性炭纤维、CuO与ZrO_2单独作为活性组分、CuO与ZrO_2同时作为活性组分对脱硝活性的影响。结果表明:相对于系列CuO/ACFN、系列ZrO_2/ACFN催化剂,系列CuO-ZrO_2/ACFN催化剂的低温脱硝性能有较大的优势,3:1CuO-ZrO_2/ACFN催化剂在260℃时脱硝效率最大值为92%。     

微波制备3V5Mn5Ce/TiO_2烟气脱硝催化剂实验研究

采用微波辐射干燥制备3V5Mn5Ce/TiO2脱硝催化剂,考察反应条件对其脱硝活性的影响,并运用XRD、SEM和BET手段对催化剂进行了表征;通过NH3、O2和NO的瞬态响应实验探讨此催化剂的SCR反应机理。结果表明,催化剂具有较好的SCR脱硝活性,空速30000 h-1,220℃时脱硝效率达到93.9%;微波干燥能够增大催化剂的比表面积,减轻粒子的团聚,使晶粒变小,分布更加均匀,提高催化剂的SCR活性;瞬态响应实验表明在此催化剂上进行的SCR脱硝反应遵循E-R机理。     

以偏钛酸溶胶为载体的SCR脱硝催化剂的制备及性能研究

催化剂是NH3法选择性催化还原(SCR)脱硝技术的核心,催化剂的低温活性、选择性和稳定性直接影响到NOx的脱除效果。SCR脱硝催化剂的性能主要取决于催化剂活性组分和催化剂载体。以工业级硫酸氧钛为原料,采用均匀沉淀法和直接沉淀法制备了2种偏钛酸溶胶,并以偏钛酸溶胶为载体,采用同步浸渍法加载V2O5和WO3成分,分别制出脱硝催化剂样品。在固定床反应器中,测试催化剂的脱硝性能,并通过比表面积测定、扫描电镜等方法对催化剂微观结构进行研究。试验表明,以直接沉淀法制备的SCR脱硝催化剂活性较高,在实验条件下NO脱除率最高可达88.5%。     

不同运行时间烟气脱硝催化剂性能对比分析

为研究运行时间对商用SCR烟气脱硝催化剂性能的影响,采用多种分析仪器对厦门某燃煤电厂SCR脱硝反应器中运行了10 080、25 145、30 288、40 368 h的催化剂（V2O5（WO3）/TiO2）进行试验与分析。试验结果表明：（1）SCR脱硝催化剂在运行30 000余小时后,SCR脱硝装置的脱硝效率低于60%,已不能满足燃煤电厂脱硝要求,需对催化剂进行更换或活性再生处理。（2）运行时间的增加会对催化剂孔道及内部介孔产生影响,从而间接影响脱硝效率。（3）随运行时间的延长,催化剂表面活性组分有一定的流失;催化剂表面水溶性离子和重金属元素均有增加的趋势。（4）4种催化剂试样表面未产生明显的活性组分与助催化剂二者的团聚,并且催化剂载体在运行了40 000余小时后仍保持锐钛矿晶型。     

制备参数对V_2O_5/TiO_2催化剂脱硝性能的影响

研究分析了制备参数对V2O5/TiO2催化剂选择性催化还原脱硝性能的影响,考察了V2O5/TiO2催化剂的抗水抗硫性能。结果表明,载体TiO2的比表面积越大,结晶度越弱,越有利于V2O5/TiO2催化剂上的SCR反应;在煅烧温度为500℃和煅烧时间为5 h的条件下制备的1 wt.%V2O5/TiO2催化剂具有最高的脱硝活性,在典型的SCR反应温度范围(300～400℃),NO转化率达到92.7%～98.8%;随着催化剂上V2O5担载量的增加,有序的V2O5晶体随之增加,反应温度的升高将导致N2O生成量的增多,降低催化剂的选择性;当烟气中含有10%H2O和(0～0.2%)SO2时,对V2O5/TiO2催化剂的脱硝活性影响不大。     

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/铈摩尔比3∶7、温度120 ℃、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。     

一种改性选择性催化还原催化剂及其对零价汞的催化氧化性能

利用溶液浸渍法制备了一种氯化铜改性的选择性催化还原(SCR)催化剂(Cu Cl2/SCR)。用X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱分析(XRF)等对Cu Cl2/SCR催化剂的结构进行了表征,在自制的催化剂活性实验台上,用模拟烟气对催化剂Hg0的催化氧化性能进行了研究。结果表明:催化剂中的Cu Cl2在高温(HCl+O2)气氛中能"可逆"释放活性氯;Cu Cl2的引入显著提高了催化剂在低氯烟气(HCl浓度在0~81.5 mg/m3)中对Hg0的催化氧化效率;Hg0的氧化率随烟气中HCl浓度和催化剂中Cu Cl2负载量的增加而增加;烟气中的NH3和SO2能阻止Hg0在催化剂表面的吸附,导致Cu Cl2/SCR催化剂在SCR条件下对Hg0的催化氧化效率较纯氧化条件有所降低,但Cu Cl2/SCR仍保持了较高的Hg0催化氧化效率(可高达98%);Cu Cl2/SCR催化氧化Hg0的机制为Mars-Maessen机制。Cu Cl2/SCR兼具较高的脱硝性能和Hg0氧化性,可用于低氯燃煤烟气同时脱硝脱汞。     

焙烧温度对Mn-Cu/TiO2催化剂性能的影响

Mn-Cu/TiO2具有较大的比表面积、活性组分与TiO2强烈的相互作用、良好的氧化还原能力以及较高的吸氨能力。故将溶胶凝胶法制备的Mn-Cu/TiO2催化剂,应用于NH3低温选择性催化还原(SCR)脱硝技术。为提高该催化剂的活性和抗SO2中毒能力,研究了溶胶凝胶法焙烧温度对Mn-Cu/TiO2催化剂催化性能的影响,并通过吸附N2能力测试(N2-BET)、X射线衍射试验(XRD)、H2和NH3的化学吸附特性测试(H2-TPR、NH3-TPD)等多种手段对催化剂的理化性能进行表征。研究发现,在400℃下焙烧制备的催化剂拥有最佳脱硝活性和抗SO2中毒能力。     

V2O5-WO3/TiO2基催化剂SCR法脱硝试验研究

以工业级锐钛型TiO2为载体制备了V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂,通过BET、XRD、SEM等方法对微观结构进行表征.并在SCR反应器中测试其脱硝性能.自制催化剂比表面积较小,晶相仍为锐钛型,温度为330-4000℃、O2浓度大于1%、NH3/NO为0.9～1、空速比为24 000 h-1,脱硝效率达到80%以上,N2O生成率,NH3逃逸率及SO2氧化率均能够满足电厂脱硝的要求,并且因工业级TiO2粉体价格较低可降低催化剂成本.     

Mn-Y／TiO2低温NH3选择性催化还原NO性能研究

研究了稀土金属Y掺杂MWTiO2催化剂的低温NH3选择性催化还原NO性能。采用溶胶凝胶法制备Y掺杂的TiO2载体,负载前驱体硝酸锰构成了Y掺杂的Mn-Y／TiO2催化剂。考察Y的掺杂量,操作条件如反应温度、氧含量、进口NO浓度和空速等因素对其催化还原NO性能的影响。结果表明,Y与Ti的最佳摩尔比为1．5％,X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）分析Y掺杂抑制了锐钛矿晶相的转移,有利于催化剂比表面积增大,从而提高催化剂的活性;在反应温度180℃、空速14000h-1、氧含量为3％、NO浓度0．060／0及体积比 φ（NH3）/φ（NO）为1的条件下,Mn负载量为5％,焙烧温度500℃下制备的MnTiY催化剂对NO的转化率达到93．5％。     

浙江国华宁海电厂4号机组烟气脱硝工程简介与总结

浙江国华宁海电厂4号机组烟气脱硝工程采用SCR脱硝技术,脱硝效率达到80%以上。目前,该套脱硝装置已经投运并通过性能测试。对该工程进行介绍和总结。     

V2O5-WO3/TiO2烟气脱硝催化剂的载体选择

在选择性催化还原试验台上对4种不同TiO2为载体制备的催化剂的脱硝性能进行测试,采用BET、X射线衍射、傅里叶转换红外光谱、扫描电镜-能谱分析、X射线荧光分析和热重分析等技术进行微观表征,并与商业催化剂进行对比。以硫酸法制备的纳米级锐钛型TiO2适合作为选择性催化还原催化剂载体,制备的催化剂脱硝效率高,温度窗口宽,选择性好,其中硫酸盐质量分数为8%~10%时最为有利;以氯化法制备纳米TiO2过程中,生成了V3Ti6O17的聚合物导致NO脱除率较低,因此不适合作为催化剂载体。以工业级TiO2为载体制备的催化剂氨氮比为1.0时,在355~420 ℃的温度范围内NO脱除率为80%~85%,但由于成本很低,因此可以用于脱硝要求不高的场合。由钛酸丁酯溶胶法制备TiO2为载体制备的SCR催化剂性能不及硫酸法制备的纳米级锐钛型TiO2制备的催化剂,且操作复杂,技术难度大,不适宜推广。     

蜂窝状V2O5-WO3/TiO2催化剂脱硝性能研究

实验室制备了蜂窝状V2O5-WO3/TiO2的脱硝催化剂，通过BET、XRD、SEM等方法对微观结构进行表征。在自制SCR活性试验台上测试各种运行工况（温度、空速比等）和烟气组成（NH3/NO、水蒸汽等）对催化剂的脱硝活性、选择性、SO2的氧化率和氨逃逸量的影响。发现自制蜂窝状催化剂在空速比（SV）小于3500h-1、NH3/NO在 0.9~1.0、温度320~420℃范围内的NO脱除率较高、SO2氧化率和氨逃逸量较低，基本达到工业应用的要求，低含量（低于2％）水蒸汽可以提高高温段NO脱除率，而高含量的水蒸汽对催化剂NO脱除具有明显的抑制作用，但水蒸汽的加入会使NO脱除温度窗口拓宽；由于催化剂自身含有较多的硫酸盐，未观察到SO2对脱硝反应有促进作用。     

甲烷先进再燃脱硝特性的实验研究

为了获得高效、低成本的NOx脱除技术,在一管式石英反应器上对使用尿素溶液作为还原剂、甲烷作为再燃燃料的先进再燃过程进行了实验研究,结果表明:①随着再燃区过量空气系数α2的增加,AR过程的最佳脱硝温度(topt)先升高而后再降低,最高温度出现在α2=1.0左右,R=2.0时最佳脱硝温度可高达约1 250℃;②AR最佳脱硝效率在α2=1.13附近达到极大值,即还原剂宜喷入弱氧化性气氛中为合适,R=1.5时最佳脱硝效率即高达约90.7%;③AR过程在取得高脱硝效率的同时可以有效控制尾部的NH3泄漏,相对于NH3而言HNCO需要更高的温度才能促使其消亡;④AR过程的N2O排放只在1～2个实验温度点时才明显出现,同时N2O排放量也相对较低。     

燃煤电厂烟气SCR脱硝成本分析与优化

针对中国现有机组烟气SCR脱硝成本较高的问题,研究了机组类型、机组容量、脱硝效率、还原剂类型、入口NOx浓度、脱硝厂用电率等因素对烟气SCR脱硝平均成本的影响,同时通过分析SCR脱硝成本的组成得到运行成本和财务成本是脱硝成本的主要组成部分,进而提出降低脱硝成本的还原剂耗量优化、吹灰系统优化、催化剂优化等措施,为烟气SCR脱硝系统的经济、稳定运行提供指导.     

火电厂脱硝系统还原剂耗量的计算方法

由于目前国内没有的脱硝系统设计规范,脱硝系统的设计中对还原剂耗量的计算存在较多的偏差。本文对锅炉烟气排放中氮氧化物的构成及含量计算上的一些错误理解进行了澄清,并提出了脱硝系统进口NO和NO_2的计算方法,这是计算还原剂耗量的重要边界条件。通过对选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)及SNCR/SCR混和法等脱硝方法的原理分析,提出了采用无水液氨或尿素作为还原剂的耗量计算公式。     

选择性非催化还原反应的实验研究与机理分析

在一管式石英反应器上研究了温度、氨氮比R、NOx初始体积浓度等反应参数对氨水选择性非催化还原(SNCR)反应的影响并采用CHEMKTN软件进行了机理分析.结果表明:①最佳脱硝温度约在920～950℃左右,N20排放则在低于最佳脱硝溢度时达到最大值,升高温度可以降低尾部的NH3泄漏:②增加氨氮比可以提高脱硝效率但会增加尾...     

燃气轮机与燃煤机组SCR脱硝催化剂特性比较

通过对燃气轮机组（以下简称“燃气机组”）与燃煤机组在NO_x排放政策要求及SCR工艺中催化剂特性方面的对比,论述了在燃气机组应用SCR脱硝技术的必要性,分析了燃气与燃煤机组SCR脱硝工艺在催化剂布置、结构、成分及脱硝效率等方面的特性差异。研究结果表明,燃气机组因SCR工艺烟气温度低、基准氧含量高,入口烟气中NO_x、SO₂和粉尘含量少,催化剂通常布置于余热锅炉内部中压蒸发器之后,设计脱硝效率一般为30%~70%,适应于宽松的氨逃逸控制策略。燃气机组脱硝催化剂通常单元孔数高于40×40、长度短于350 mm,活性组分（V₂O₅）与助催化剂成分（WO₃）含量常规显著高于燃煤烟气脱硝催化剂,并且燃气机组SCR工艺中催化剂的化学失活与机械受损速率较慢,具有较长的使用寿命。此外,燃气机组脱硝催化剂的检测方法应有别于现行标准中对于燃煤机组脱硝催化剂的常规检测要求。