低温SCR锰系脱硝催化剂的研究进展

氮氧化物(NO_x)是大气环境的主要污染物之一,对人体健康和生态环境都会造成巨大的危害。选择性催化还原(SCR)是有效的烟气脱硝技术之一,而催化剂是脱硝技术的关键。近年来,锰系金属氧化物催化剂由于在低温SCR反应中表现出优良的催化活性得到了广泛的关注。综述了锰系低温SCR脱硝催化剂的的研究现状,按照非载体型和载体型催化剂进行了介绍,阐述了载体、元素掺杂等因素对锰系催化剂活性的影响,良好活性的催化剂须具有较高的比表面积、无定型的晶态结构。展望了锰系低温SCR脱硝催化剂的研究重点,为进一步研究和提高性能优良的低温锰系SCR脱硝催化剂提供参考信息。     

NO_x选择性催化还原催化剂的研究进展

从氮氧化物的生成、燃烧过程NO_x生成机理、选择性催化还原技术以及选择性催化还原技术脱硝催化剂研究现状这四方面进行梳理总结,分别评述了各种SCR脱硝催化剂活性组分和载体的优劣,对脱硝催化剂未来的发展进行了展望。     

烧结烟气中NOx治理技术及发展趋势

烧结烟气是钢铁工业污染物的最大排放源,现阶段冶金脱硫除尘工艺逐渐成熟,但NO_x的脱除仍处于起步阶段,部分企业存在NO_x排放超标现象,随着环保指标进一步提高,优化NO_x治理工艺,降低冶金烟气中NO_x排放成为钢铁行业污染治理的重中之重,应当给予更多重视。介绍了烧结过程中N的作用机理,其中挥发性氮参与氧化还原反应,高温低氧条件促进还原反应生成N_2,抑制NO_x生成,同时高温促进焦炭氮吸附及异相还原反应;总结烧结烟气特点,其成分较为复杂、污染物含量高、含水量和含氧量大、烟气温度较低导致对SCR催化剂温度窗口要求较低,这些特点进一步制约烧结烟气治理的发展;对比分析了当前几种典型脱硝工艺及烧结烟气脱硝技术存在的问题,SCR脱硝法为当前主流脱硝工艺,催化剂的催化活性组分和性能是该技术的核心和关键,也是近年来的研究热点,指出稀土改性含铁尘泥γ-Fe_2O_3新型铁基低温催化剂是确实可行的脱硝催化剂研究方向,具有抗碱金属中毒、低温催化活性好、经济可靠等特点,并可进一步扩大冶金资源利用范围;展望了脱硝发展方向和新工艺,等离子脱硝和微生物脱硝研究起步相对较晚,但由于其受烟气温度影响较小可达到较好脱硝效果,具备优异发展前景,但存在若干问题未实现工程应用;改善工艺如引进烟气再循环、空气分级燃烧、低氧燃烧等燃烧中控制技术,通过优化烧结混合料结构如强化制粒效果、厚料层高碱度烧结等可协调烧结后烟气脱硝工艺,降低烟气NO_x排放浓度;分级治理烧结烟气存在投资运行费用高、占地面积大等缺点,开发可靠经济高效的脱硫脱硝一体化工艺具有重要意义,脱硫工艺耦合SCR脱硝是烧结烟气污染物治理发展的重要方向;通过参考脱硫脱硝新技术和新思路,提出烟气再循环+CO催化氧化+SCR脱硝+CFB/SDA脱硫的工艺流程,可为钢铁厂脱硝技术研究及发展提供参考。     

凹凸棒石低温SCR脱硝催化剂的研究进展

选择性催化还原（SCR）脱硝技术是目前主流的氮氧化物脱除技术,其核心是催化剂。凹凸棒石成本低廉,性能优越,适合用作SCR催化剂的载体,而且以凹凸棒石为载体的催化剂显示出良好的低温选择性和稳定性,具有很好的应用前景。本文总结了凹凸棒石低温SCR脱硝催化剂的研究进展,阐述了活性组分、制备方法、前体物种、活性组分负载量、煅烧温度、元素掺杂等因素对催化剂脱硝活性的影响,同时简要介绍了导致此类催化剂失活的原因以及失活催化剂的再生方法,并指出在凹凸棒石负载型低温脱硝催化剂上进行的SCR脱硝反应遵循E-R机理,最后指出此类催化剂的未来研究方向主要是进一步提高现有催化剂的低温催化活性和抗中毒能力,实现工业化应用。     

循环流化床锅炉脱硝工艺经济性分析

循环流化床锅炉炉内低氮燃烧无法满足排放要求时,需要对排烟进行进一步净化。烟气净化工艺主要有SNCR脱硝和SCR脱硝。为了比较2种工艺的经济性,建立了技术经济分析模型,对比分析了满负荷时的经济技术指标。结果表明:脱硝剂价格、催化剂价格和年运行时间是影响脱硝成本的主要因素,尿素价格对SNCR脱硝成本的敏感度最大,液氨对SCR脱硝成本的敏感度大于催化剂价格。SNCR脱硝的运行成本和总成本相对较低时要求NO_x浓度分别低于140和228 mg/m~3。基于入口NO_x浓度200 mg/m~3,对SCR工艺和SNCR工艺的经济性比较表明,当尿素价格低于3 402元/t时,SNCR总成本较低;当液氨单价高于3 300元/t时,SNCR工艺总成本更经济;在催化剂和年运行时间研究波动范围内,SNCR总成本始终最低、最经济。SNCR-SCR联合脱硝工艺不具备经济优势,且入口NO_x浓度为151～273 mg/m~3时总成本最高。超低排放循环流化床锅炉技术可以改善SCR工艺和SNCR工艺的经济性,并使SNCR工艺的优势更为突出。     

燃煤锅炉烟气脱硝(SCR法)工艺及设计

选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术在催化剂的作用下,利用还原剂有选择性地与烟气中的NO_x反应并生成无毒无污染的N_2和H_2O,来减少NO_x排放的技术。     

锰基低温催化剂的研究与发展

目前氮氧化物(NO_x)的污染越来越严重,以NH_3为还原剂的选择性催化还原(SCR)脱硝技术成为烟气脱硝中应用最广泛的技术之一。低温选择性催化还原(SCR)脱硝技术可以有效克服催化剂中毒及磨损的问题,其作为一种作为新型的、具有潜力的烟气脱硝技术,备受人们关注。本文综述了负载型及非负载型锰基低温SCR脱硝催化剂的的研究现状,探讨了低温锰基SCR催化剂的脱硝机理,为研究开发新型低温SCR催化剂提供依据。     

330 MW发电机组贫煤燃烧NO_x排放特性及控制

针对330 MW贫煤锅炉开展了低氮燃烧系统的现场试验,研究了炉膛出口以及SCR前后的NO_x排放情况,还考查了NO_x浓度随烟道深度和锅炉负荷的变化情况。结果表明:炉膛出口的NO_x浓度基本维持在600 mg/m~3左右。NO_x排放浓度与取样位置有关,现场检测NO_x时要在断面合理布点。在炉内低氮燃烧+SCR共同控制下,贫煤锅炉在不同负荷下都可实现烟气出口NO_x浓度≤50 mg/m~3。SCR系统正常运行情况下脱硝效果较好,但存在氨耗量较大,催化剂堵塞、磨损、低负荷情况脱硝效率较低等问题,建议对于贫煤机组可以采用SNCR+SCR的联合脱硝方法,增加氨气在系统内停留时间,提高脱硝效率,避免氨逃逸。     

SNCR+SCR脱硝效果的影响因素分析

SNCR+SCR联合脱硝是当前中小型循环流化床锅炉烟气脱硝的主要工艺选择。本文从SNCR+SCR联合脱硝实际运行效果出发,分析了不同锅炉运行状态下NO_x的排放情况。主要结论如下:SNCR+SCR脱硝工艺能够满足当前NO_x脱硝超低排放要求,但仍要注意氨逃逸问题。烟气含氧量的适当增加有助于SNCR+SCR脱硝;炉膛温度上升导致NO_x初始生成量上升,在喷氨控制不佳的情况,NO_x排放浓度上升。氨的投加量并不是越多越好,需建立合理的氨投加控制方法,实现NO_x的稳定排放。     

TiO2载体在SCR脱硝催化剂中应用的研究进展

脱硝催化剂的开发利用是选择性催化还原(Selective catalytical reduction,SCR)脱硝技术的核心.载体对SCR脱硝催化剂性能影响很大,锐钛矿型TiO2载体因其优异的性能而成为应用研究的热点.本文主要阐述SCR脱硝催化剂载体的研究进展;重点论述TiO2载体粒径、比表面积对脱硝催化剂性能及其对焙烧制度、负载量等制备条件的影响;简述TiO2载体孔结构、形貌对催化脱硝性能的影响.最后,展望了利用TiO2载体制备低温高效SCR脱硝催化剂的前景.     

低温氨-选择性催化还原氮氧化催化剂的研究进展

氮氧化物(NOx)的排放对人类健康和植物生长造成了严重危害,对其进行净化治理刻不容缓。火电厂烟气是NOx的主要来源,氨-选择性催化还原(NH₃-SCR)技术可对其排放进行有效控制。V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂脱硝催化剂的工作温度偏高,不能满足低温宽工作温度窗口等工况的需要,因此,开发具有宽工作温度窗口的低温脱硝催化剂成为研究热点,其中,钒基、锰基金属氧化物催化剂和金属离子交换分子筛催化剂的研究最为广泛。探讨催化剂脱硝性能的关键影响因素、抗水抗硫性能以及反应机理,有助于为高效、实用的低温脱硝催化剂的设计和开发提供科学依据。从钒基金属氧化物催化剂、锰基金属氧化物催化剂、金属离子交换的分子筛催化剂、低温脱硝催化剂的抗水抗硫性能以及低温NH₃-SCR反应机理等方面对近年来国内外低温脱硝催化剂的研究进展进行综述。今后需要解决N₂选择性不够理想、抗水抗硫性能差、低温工作温度窗口较窄和反应机理不统一等问题。     

低温催化脱硝技术的研究进展

面对日益严重的环境问题,燃煤烟气催化脱硝技术得到了较快发展。针对目前应用较为广泛的选择性催化还原脱硝技术,本文从催化脱硝技术的机理出发综述了低温催化脱硝方面的研究进展,将低温催化脱硝技术分成两大类:低温氨法选择性催化还原脱硝技术和低温非氨法催化脱硝技术。在低温氨法选择性催化还原脱硝技中总结了金属氧化物催化剂、分子筛催化剂以及碳基催化剂等的反应机理和反应过程,揭示了影响脱硝效率的各种因素;低温非氨法催化脱硝技术中从反应方式出发,总结了NO_x催化裂解技术、HC-SCR技术、NO_x吸附-还原技术以及CO催化脱硝技术的研究进展,并对反应影响因素进行了综述。探索了各种催化剂的优势和不足之处:低温NH₃-SCR技术具有选择性高、效率高的特点但是其还原剂价格较贵且存储运输较为困难;低温非氨法催化脱硝技术选择性差、效率低,但是还原剂价格低廉、易于制备,且在工艺方面改进时可以达到要求的效率。在此基础上本文展望了未来低温催化脱硝的研究方向:在降低脱硝成本的情况下改善催化脱硝工艺,大力发展氮氧化物吸附还原等技术。     

氧化铈基NH3-SCR脱硝催化剂研究进展

氨气选择性催化还原技术（NH₃-SCR）是脱硝技术中的主要技术。综述了氧化铈基催化剂在NH₃-SCR反应中的研究进展,分析了不同载体、制备方法以及金属离子的掺杂改性等因素对催化剂活性和抗硫性的影响;对氧化铈基催化剂上NO、NH₃的活化机理以及反应机理进行了详细阐述。总结并展望了氧化铈基脱硝催化剂在NH₃-SCR反应中的发展方向。     

我国氮氧化物排放控制及脱硝催化剂研究进展

氮氧化物(NOx)对大气环境造成的危害已成为影响生态环境和经济社会可持续发展的重要因素,其来源主要集中在火电、玻璃、陶瓷、水泥、钢铁和焦化行业等固定污染源以及机动车、船舶和飞机等移动污染源。实践表明,催化脱硝是NOx减排的最有效手段。介绍我国NOx污染现状,并结合不同领域和行业的烟气特点,阐述NOx的治理情况和研究难点。在此基础上,围绕NOx催化消除这一共性问题,根据不同行业间实际工况的共性和差异性,分别以NH_3-SCR(固定源脱硝)和NO+CO(移动源脱硝)两种催化脱硝技术为主线,系统综述固定源(中高温、低温、抗中毒)及移动源(汽油车和柴油车)中脱硝催化剂的研究进展,并对不同领域相应脱硝催化剂可能的发展方向进行展望。     

低温SCR脱硝催化剂研究进展

氮氧化物NOx(NO, NO2和N2O)是全球大气污染的主要污染物之一,引起光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏等环境问题,严重影响人们的生存环境和生活质量,引起了世界各国的广泛关注。针对固定源和移动源燃烧排放,各国制定了日益严格的排放标准。目前主要的脱硝技术分为选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、氧化脱硝和活性炭吸附脱硝等。SNCR的应用有较高的条件,影响其成功运行的主要因素有温度、氨氮比、氨气在烟气中的分布和停留时间等,故SNCR的工业应用存在一定的局限性。SCR脱硝技术比其它脱硝技术应用更广泛,其中脱硝多安排于除尘脱硫后,此时温度多处于100?250℃之间。为提高SCR脱硝性能,低温SCR脱除NOx是目前研究最热门的烟气脱硝技术。本工作综述了近年来低温SCR脱硝催化剂的研究进展,介绍了锰基催化剂、钒基催化剂及碳基催化剂的发展现状,对单组分Mn基催化剂、负载型Mn基催化剂和复合型Mn基催化剂进行了综述,从V基催化剂的制备对脱销的影响和脱硝机理进行了表述,综述了过渡金属掺杂对C基催化剂的影响,阐述了烟气中H2O和SO2对催化反应的影响及低温SCR反应的脱硝机理,对低温SCR催化剂进行了总结并对其未来发展进行了展望。     

稀燃汽车尾气中氮氧化物的催化消除技术

稀薄燃烧(简称稀燃)技术能够使燃料在发动机内充分燃烧,既提高了燃油的经济性,同时又减少了温室气体CO2的排放,因而是一项节能减排的重要技术.但在稀燃条件下氧气大量过剩,加剧了三效催化剂对还原剂的催化氧化,降低了还原剂对NOx催化还原的效率.目前,国际上对稀燃气氛下NOx的消除主要采用NO直接分解、选择性催化还原(SCR...     

选择性催化还原脱硝催化剂的研究进展

选择性催化还原（SCR）是目前控制氮氧化物排放的主要技术,该技术具有选择性好、脱硝效率高、不造成二次污染等优点。本文对SCR技术及其催化剂进行了综述,重点介绍了钒钛催化剂、贵金属催化剂、金属氧化物催化剂及沸石分子筛型催化剂的研究进展,并对国内外脱硝催化剂的工业化现状及催化剂的影响因素进行了分析,最后指出我国脱硝催化剂的发展应以提高催化剂寿命、开发新型催化剂（以复合金属氧化物催化剂和新型钒基催化剂为主）及新工艺为方向进行。     

烧结烟气活性炭脱硝机制

烧结烟气氮氧化物(NOx)排放占钢铁行业NOx排放总量的50％以上,随着环保法规的日益严格,现有及新建烧结机只有装设烟气脱硝装置才能满足排放法规的NOx排放要求.而活性炭微孔丰富、比表面积大、吸附能力强,低温时即可同时脱除烟气中的SO2、NOx、粉尘及其他有害气体.因此,低温烧结烟气活性炭脱硝具有显著的特点及技术优势,...     

商用蜂窝式SCR催化剂脱除NO_x试验研究

为了评价燃煤电厂广泛采用的选择性催化还原工艺对不同形态NO_x的脱除效果,以某商用蜂窝式SCR催化剂为例,在SCR脱硝试验装置上研究了氧量、温度、空速、氨氮摩尔比等反应条件对NO、N_2O和NO_2脱除过程的影响。结果表明,氧量可以促进NO氧化以及NO与氨的催化还原反应;高温可以促进NO的脱除和氨气氧化为N_2O;空速升高会导致NO脱除率先升高后降低;氨氮摩尔比提高在促进NO脱除的同时会增加氨逃逸;与NO_2可以完全脱除相反,N_2O与氨气不发生反应。因此,为真正实现NO_x的超净排放,应适当控制锅炉运行参数避免N_2O的生成。     

低温烟气脱硝催化剂制备工艺及性能探究

为了满足低温脱硝催化剂工业化的需求,对以相同组成的氧化物粉末、工业偏钛酸、水热偏钛酸为前驱体制备的脱硝催化剂的催化性能进行了考察,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附、热重分析、机械强度等手段对催化剂的表面结构及性质进行表征分析。结果表明,随焙烧温度升高,各催化剂的活性先升高后降低,催化剂以水热偏钛酸为原料制备的催化剂(催化剂C)更适宜于工业应用,其拥有较好的低温活性、抗压强度及成型率;经过550℃焙烧10 h后催化剂的纵向抗压强度为1.06MPa,在250℃时NO转化率为97.79%。此外,对该催化剂进行脱硝活性评价及宏观动力学分析并考察了1～3 m/s气速下催化剂活性在不同烟气温度下的脱硝性能,结果表明,随气速增加催化剂的脱硝性能逐渐降低;根据Eley-Rideal机理,建立动力学方程,推算出该催化剂的反应速率常数k,并根据Arrhenius公式求得催化剂C的SCR脱硝反应活化能为32.15 kJ/mol,指前因子A为15.37×10³L/(g·min),为实际工业烟气SCR脱硝系统设计提供参考。