低温SCR脱硝催化剂研究进展（英文）

氮氧化物NOx(NO, NO_2和N_2O)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。     

Mn基低温NH_3-SCR脱硝催化剂研究进展

催化剂是氨选择性催化还原(SCR)脱硝技术的关键,低温SCR脱硝催化剂的开发仍是一个挑战,特别是温度低于200℃。本文综述了锰基低温SCR催化剂的研究现状,从有无载体两方面讨论了Mn基催化剂,分析了Mn基催化剂H_2O和SO_2的作用机理,并且对Mn基低温SCR脱硝催化剂的发展方向作出了分析和展望。     

烟气NOx低温选择性催化还原催化剂研究进展

催化剂是选择性催化还原(SCR)脱硝技术的核心,其催化性能直接关系到脱硝效果的好坏。近年来,由于低温选择性催化还原法具有良好的经济性,引起各国环保研究工作者的关注,成为近年SCR研究的热点。本文概述了贵金属、金属氧化物、分子筛和碳基材料催化剂的低温(低于250℃)选择性催化还原法脱除NOx研究进展。其中,以碳基材料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。     

水泥窑SCR脱硝技术的应用与调试

随着GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》的实施,要求现有和新建水泥企业的NOx排放限值由原来的800mg/Nm3（NO2@10%O2,以下同）降到400mg/Nm3（重点地区NOx排放限值为320mg/Nm3）,因此需要对现有和新建水泥熟料生产线项目配置烟气脱硝装置。就目前来看,绝大多数水泥企业采用的是选择性非催化还原法（SNCR脱硝技术）,SNCR的脱硝效率能达到60%,NOx排放可以满足现行的排放标准,然而随着国内环保形势的日益严峻,对污染物排放的要求越来越严格,有必要采用脱硝效率更高的选择性催化还原法（SCR脱硝技术）。下面就SNCR与SCR脱硝技术作简单比较,并对SCR脱硝技术在富阳南方水泥有限公司5　000t/d水泥生产线中的应用和调试进行介绍,以供参考。     

焦炉烟气脱硝改造方案

焦炉产生的烟道气中含有氮氧化物(NOx),如果直接排放到大气中,NOx会参与和加剧光化学污染,严重影响空气环境质量。结合焦炉烟气特点,本课题主要提出了选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、SCR与SNCR相结合法、小型脱硫脱硝一体化设备等脱硝技术。本次需改造的脱硫设施采用的为选择性催化还原法(SCR),依据装置的特点,考虑各方面因素,本课题采用更换原两层蜂窝式催化剂,提高催化反应效率的改造方案。     

碳基催化剂上低温NH_3选择性催化还原NO的研究进展

综述了碳基载体(活性炭、碳纳米管、活性炭纤维、蜂窝状活性炭)担载不同金属氧化物(V2O5、Mn Ox、Ce O2、Cu O、Fe2O3)所制催化剂在低温下的NH3选择性催化还原(SCR)NOx性能,并总结了SO2和/或H2O对脱硝性能的影响机理,为进一步低温SCR催化剂的应用和开发提供参考。     

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。     

锅炉烟气脱硝改造总结

总结现有锅炉烟气脱硝的三种技术方法:SCR脱硝——选择性催化还原法;SNCR脱销——选择性非催化还原法;SNCR/SCR脱销——选择性催化还原法工艺与选择性非催化还原法工艺混合法。结合锅炉实际情况,采用选择性非催化还原技术(SNCR)对锅炉烟气脱硝进行改造,锅炉外排烟气氮氧化物稳定达标排放。     

中小型燃煤烟气脱硝实验研究

介绍了选用NH3作还原剂,活性炭作催化剂,在低温(<200℃)和氧气存在的条件下,选择性催化还原(SCR)NOx的技术和反应机理,研究了氧气浓度、NOx入口浓度和烟气温度对脱NOx率的影响。实验表明:当氧气体积分数为6%、烟气温度为45℃时,采用直径为8mm～9mm的圆柱体活性炭,脱NOx率最高,达92%,选择性催化还原烟气脱硝技术适宜于中小型燃煤烟气的脱硝。     

我国水泥工业环境保护的进步

我国水泥厂大气污染物排放标准不断修订,环保标准逐渐从严。在水泥工业烟气治理方面,技术进步显著,袋除尘技术、电除尘技术、电-袋符合除尘技术各有优点。在水泥工业NOx控制方面,目前研究探讨采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝法或选择性催化还原(SCR)脱硝法进一步降低NOx排放的措施,近年来已有一些成功的案例并取得了一定的经验。清洁生产和循环经济、固废利用也取得新突破。     

炭基催化剂脱硝技术机理与影响因素的研究进展

炭基催化剂脱硝技术作为一种极具潜力的硫、硝、尘一体化干法脱除技术,具有低温脱硝、节水和消白烟等优点。综述了炭基催化剂脱硝机理的研究进展,将炭基催化剂脱硝机理分为炭基催化剂的吸附性与表面官能团的催化还原性和NH_3选择性催化还原性能两大类。对烟气温度、空速、氧气浓度、水蒸气浓度、氨氮比、SO_2浓度、炭基催化剂空隙结构和负载物等因素对炭基催化剂脱硝技术脱硝效率的影响进行综述,并展望了炭基催化剂脱硝技术的研究方向,指出炭基催化剂脱硝机理及影响因素仍有必要进行深入和针对性的研究,尤其是联合脱除时的脱硝机理及影响因素研究更应加强,并进一步在中试平台上进行较高温度、低空速等相关专题的实验。     

炭基材料负载型低温NH3-SCR脱硝催化剂的研究进展

氮氧化物（NO _x ）是主要的大气污染物之一，对人体健康和生态环境造成了严重危害。低温选择性催化还原（SCR）技术是近年来烟气脱硝领域的主要研究方向。炭基材料具有较大的比表面积、发达的孔隙结构等特点，在SCR脱硝方面被广泛用作催化剂载体。本文综述了炭基材料包括活性炭（焦）、活性炭纤维、碳纳米管、石墨烯及碳包覆负载型催化剂在低温NH₃-SCR脱硝领域的研究成果与进展，阐述了表面官能团、反应条件及稀土元素等因素对炭基材料负载型催化剂脱硝性能的影响，并且讨论了炭基材料负载型催化剂的催化反应机理。指出采用多种手段改性催化剂，优化其中低温脱硝性能与稳定性，深入探究催化剂表面反应物种的吸附-活化行为和催化反应路径是炭基材料负载型低温NH₃-SCR催化剂研究的重点。     

燃煤烟气低温NH3-SCR脱硝工艺中试

国内对于低温脱硝催化剂的研究主要集中在实验室的小试规模,对无钒低温NH₃-SCR蜂窝催化剂在燃煤烟气条件下的脱硝活性和中毒机理研究较少,无法完全反映出催化剂在真实烟气条件下的运行状况。本文采用自行设计的低温NH₃-SCR装置在石河子市某热电厂进行了中试研究,得到了该催化剂在实际烟气条件下的最佳工艺条件,并深入分析了实际烟气中复杂成分对低温脱硝催化剂的影响机理。研究结果表明：SO₂浓度低于35mg/m³、空速约为4200h^-1、烟气温度约为100℃、氨氮比约为1.2时催化剂的脱硝效率最佳;高浓度的SO₂会促进硫酸盐类的形成和催化剂活性组分的硫酸化,是催化剂活性降低的主要原因。环境友好型低温脱硝催化剂表现出优异的低温脱硝性能和抗硫性能;脱硝工艺改造方便;具有广阔的工业应用前景。     

燃煤烟气脱硝技术的研究进展

对燃煤烟气脱硝现有技术进行了综述。重点对选择性催化还原法（SCR）、非选择性催化还原法（SNCR）、SNCR-SCR联合脱硝法等工艺及工业化现状进行了分析,并对国内外脱硝新技术进行了介绍,最后针对环保要求提出了我国脱硝技术应以开发中国特色的脱硝技术和加强新技术的研发为方向。     

锰基NH_3-SCR低温脱硝催化剂研究进展

锰基催化剂在低温氨选择性催化还原(NH3-SCR)脱硝反应中表现出良好的催化活性。讨论H_2O和SO_2对锰基催化剂活性的影响,综述通过制备方法改性、添加助剂和优化载体改善锰基催化剂抗H_2O和抗SO_2性能的研究进展,并对锰基低温SCR催化剂的研究方向进行展望。     

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。     

铜系低温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）技术已广泛应用在燃煤电站烟气脱硝技术中,开发低温高活性、高抗中毒性能的催化剂体系已经成为国内外学者的研究重点。Cu系催化剂由于具有良好的脱硝性能及水热稳定性,得到了广泛的研究和关注。本文综述了近年来活性组分Cu负载在TiO₂、Al₂O₃、碳基材料和分子筛等材料上的研究进展;重点分析了Cu系催化剂低温SCR反应机理,主要包括Eley-Rideal （E-R）机理和Langmuir-Hinshelwood （L-H）机理,同时分析了SCR反应的两个必然过程：吸附（NH₃吸附和NO_x吸附）和反应;简要地介绍了Cu系催化剂的抗水抗硫中毒性能研究现状以及反应机理,同时介绍了碱金属中毒、飞灰和催化剂烧结对催化剂失活的影响,结合生命周期分析SCR脱硝系统还原剂氨和尿素对NO排放的影响。在此基础上展望了未来铜系催化剂的研究方向：采用新型方式对催化剂进行改性、进一步采用表征和模拟技术研究催化体系的反应机理、优化锅炉和催化剂设计减轻催化剂失活以及研究适用于其他还原剂条件的高选择性催化剂。     

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,...     

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。     

尿素法SNCR对大型电站煤粉锅炉运行影响的工业试验

在660MW超临界W火焰锅炉上开展了工业试验,研究了尿素法选择性非催化还原脱硝（SNCR）投运对锅炉热效率、NOx排放、SCR入口烟道截面NOx分布及炉内烟气温度的影响。结果表明：SNCR系统喷入炉内的水汽化吸热是导致锅炉热效率降低的主要原因,喷入炉内水流量增加1.0t/h,锅炉热效率降低约0.05个百分点;稀释水流量影响尿素溶液在炉内的雾化和分配效果,在尿素用量相同条件下适当增加稀释水流量,SNCR脱硝效率会显著提高;相对于试验负荷下约2400t/h的烟气流量,SNCR喷入炉内的尿素溶液流量相对较少（占0.2%～0.5%）,因此,对炉内烟气温度影响并不明显。在一定范围内调整稀释水和尿素溶液流量对SCR入口烟道截面NOx分布的影响并不明显,但是过低的稀释水流量会影响炉内尿素混合效果,进而影响SCR入口NOx浓度在烟道截面深度方向上分布的均匀性。