金属氧化物脱硝催化剂钾、钠中毒及抗中毒研究进展

金属氧化物脱硝催化剂是NH3选择性催化还原技术(NH3-SCR)中应用最广泛的催化剂,但在使用过程中易受到碱金属钾、钠的影响,使其脱硝活性下降甚至失效.本文介绍了不同金属氧化物催化剂进行脱硝时的反应机理,以及存在钾、钠时金属氧化物催化剂的物理和化学失活机理,系统介绍了催化剂抗钾、钠中毒改进的技术方法,即元素掺杂改性、改...     

三维有序大孔氧化物催化剂的制备及应用

三维有序大孔氧化物具有均匀有序的大孔孔道、较高的孔容以及骨架组成的多样性等。主要介绍了三维有序大孔氧化物的结构、制备过程及应用进展。详细阐述了单分散微球的制备及改性、胶体晶体模板的制备、前驱体的制备及填充以及胶体晶体模板的去除。简单综述了近年来三维有序大孔氧化物在环境催化、石油化工、光催化及生物催化领域的应用研究,并对未来三维有序大孔氧化物的发展做了总结和展望。     

烟气脱硝催化剂中毒机制与再生技术

随着烟气脱硝系统在火电厂的应用,对选择性催化还原催化剂的中毒机理和再生工艺的研究受到广泛关注。本文系统综述了脱硝催化剂的物理及化学中毒机制、再生方法及工艺。在中毒机制方面,将不同中毒机制归为三类:颗粒物或生成盐沉积在催化剂表面,堵塞催化剂通道和孔道;毒物与活性中心作用使表面的酸性性能和氧化还原性能降低;催化剂结构破坏和发生不可逆相变。在催化剂的再生方面,本文详细介绍了失活催化剂的再生工艺流程和再生液的选择,比较了不同再生技术的针对性和优缺点,最后介绍了电厂高钙项目的再生工业示范,其再生催化剂的相对活性恢复到原来的0.96,SO₂氧化率为1.0%,且各项指标达到了新鲜催化剂的水平。本文对延长催化剂使用寿命和制定废弃催化剂再生工艺具有重要指导意义。     

Mn-Co-Fe/TiO_2催化剂的制备及其低温脱硝性能的研究

采用共沉淀法制备了Mn-Co-Fe/TiO_2低温SCR催化剂,考察了锰前驱体种类、负载量、活性组分配比、焙烧温度等因素对催化剂低温脱硝性能的影响,并探讨了H2O,SO2对Mn-Co-Fe/TiO_2活性的影响,通过XRD、BET等手段对催化剂进行表征。结果表明:以硝酸锰为锰的前驱体、负载量(质量分数)为20%,n(Mn)∶n(Co)∶n(Fe)=4∶1∶0.7,焙烧温度为500℃的条件下,NO转化率达到97%以上。Mn-Co-Fe/TiO_2催化剂具有较大的比表面积,载体以锐钛型TiO_2晶型存在,活性组分保持无定形的结构,表现出良好的低温脱硝活性。Mn-Co-Fe/TiO_2在反应温度为160℃时,H2O的存在对催化剂的脱硝活性几乎没有影响;通入H2O、SO2后的120 min内,活性仅下降4%;单独通入SO2后,催化剂中毒程度较深。该催化剂有望应用于基本不含SO2的烟气低温脱硝以及不含SO2的硝酸尾气等NOX工业废气的低温净化。     

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。     

三维有序大孔材料应用研究进展

三维有序大孔(3DOM)材料兼有有序大孔结构和固体材料本身两种特性,受到人们普遍关注.介绍了3DOM材料结构,并综述了近年来3DOM材料的应用研究,如作为催化材料、载体、电极材料、传感器、光子晶体和磁性材料等;对3DOM材料未来的发展做出了展望.     

低温SCR烟气脱硝催化剂的研究进展

介绍了SCR反应的原理,重点综述了贵金属催化剂、金属氧化物催化剂、分子筛催化剂、碳基催化剂等低温脱硝催化剂的研究进展。同时,对催化剂应用中存在的主要问题进行了总结,并对SCR催化剂的研究方向进行了展望。     

三维有序大孔钙钛矿金属氧化物作为高效燃烧催化剂的研究进展

三维有序大孔（3DOM）材料因为具有独特的结构、可调的组成、高稳定性、高电子传递能力以及高比表面积而引起很多学者的研究兴趣。本文主要介绍了3DOM钙钛矿材料作为催化剂或载体在催化碳烟、挥发性有机物和甲烷燃烧方面取得的成果,分析了制备条件、结构特征对催化性能的影响;指出了3DOM钙钛矿材料具有优异的催化燃烧稳定性、高分子吸附和扩散能力以及高氧迁移率,能够显著降低氧化还原温度和表观活化能,因此可以作为高效燃烧催化剂。最后提出了未来研究重点和发展方向,在未来的研究中应该开发出更多可以与贵金属相媲美的廉价的新型3DOM材料以拓展3DOM材料应用范围。另外,3DOM 材料表面性能的提升以及用于催化燃烧的作用机理需进一步深入研究。     

氨选择性催化还原脱硝催化剂的研究进展

综述了氨选择催化还原(SCR)脱硝催化剂的研究现状、进展及其存在的问题,对未来发展趋势做了展望,指出开发低成本、高效率、长寿命的SCR催化剂,降低脱硝运行成本是我国烟气脱硝技术研究、应用的主要方向。     

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。     

SCR烟气脱硝催化剂再生研究进展

介绍了SCR烟气脱硝催化剂的水洗再生、热再生、热还原再生、酸液再生、SO2酸化热再生、活性盐溶液活化再生等再生方法的研究进展。再生技术应用时,应根据SCR催化剂的配方、构型、应用场合等因素,分析SCR催化剂失活的主要原因,选择适当的一种或者几种再生方法,才能达到提高或者恢复催化剂脱硝活性的目的。     

钒钛基SCR脱硝催化剂碱土金属中毒

分别制备了钒钨体系和钒钼体系的新鲜催化剂,并通过浸渍法、固态扩散法与干混法分别制备了碱土金属中毒的催化剂,比较了中毒方法、碱土金属以及催化助剂种类等因素对催化剂脱硝活性的影响,并利用程序升温脱附（NH₃-TPD）、程序升温还原（H₂-TPR）和X射线光电子能谱分析（XPS）等表征手段进行分析。结果表明,3种中毒方法中,浸渍法碱土金属中毒对催化剂毒害作用最大;Ca对催化剂的毒性大于Mg,且钒钼体系催化剂比钒钨体系催化剂具有更强的抗碱土金属中毒性能。碱土金属的存在会降低催化剂表面的总酸量与酸位点的强度,提高催化剂的还原温度,改变活性组分的价态并降低催化剂上表面活性氧的比例。     

负载型锰铈复合氧化物SCR脱硝催化剂制备研究

采用复壁炭纳米管(CNTs)为载体,通过室温氧化还原法制备了锰铈复合氧化物低温NH_3-SCR脱硝催化剂Mn-CeO_x/CNTs。通过调节浸渍液的组成,考察了活性分锰铈配比对催化剂低温脱硝性能的影响。研究发现锰铈协同作用能够有效提高催化剂的低温脱硝性能,当Mn/(Ce+Mn)的摩尔比为0.6时,催化剂的低温活性最好,反应温度为160～180℃时脱硝率可达100%。该方法具有制备工艺简单、条件温和、低温脱硝效果好等优点。     

不同活性组分的脱硝催化剂

催化剂是选择性催化还原(SCR)技术的核心,其催化性能直接影响脱硝效率。文章简要介绍了SCR反应的机理,分析了不同活性组分(钒、锰、铜等)的脱销催化剂的性能特点,概述了国内外的研究进展,提出了未来的发展方向。     

基于低温SCR脱硝催化剂研究进展

目前环境问题日益严峻,氮氧化物作为污染源引起了人们的高度关注,燃煤催化脱硝技术得到了高速发展,其中SCR技术能在200℃以下的反应温度将NO_x高效变换为N_2。从脱硝技术的反应机理出发,总结了目前的SCR脱硝技术,并对低温催化脱硝方面的发展做了展望。     

Mn-Fe-Ce/TiO2低温脱硝催化剂的制备条件优化及其表征

采用浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法制备了Mn-Fe-Ce/TiO2低温SCR催化剂,考察了制备方法对催化剂脱硝效果的影响,对制备条件进行优化,通过X线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行表征,并考察了SO2浓度对催化剂脱硝性能的影响。结果表明,通过溶胶-凝胶法制备的Mn-Fe-Ce/TiO2催化剂负载量为30%,n(Mn)∶n(Fe)∶n(Ce)=4∶1∶0.1,500℃焙烧时脱硝性能最佳,达95%以上,催化剂的载体主要以锐钛矿型TiO2晶型存在,FeOx、CeOx保持无定形的结构,通入烟气中SO2的浓度≤70 mg/m3时,中毒的催化剂在停止通入SO2后其部分活性可以自行恢复,浓度>70 mg/m3过程中中毒的催化剂均为永久性失活。     

选择性催化还原脱硝催化剂生产技术

介绍了应用广泛的选择性催化还原烟气脱硝催化剂,重点分析了催化剂的组成.工业用催化剂按结构划分为蜂窝式、板式和波纹式,介绍了3种形式催化剂的生产技术及特点.     

钒基脱硝催化剂的研究进展

氮氧化物(NO_x)是大气主要污染物之一,其排放会带来严重的环境问题并且威胁人类健康,所以控制其排放势在必行。选择性催化还原脱硝已经成为世界上最成熟的脱硝技术。本文主要从催化剂的制备方法出发,详细综述不同方法制备的钒基脱硝催化剂的研究现状,并对脱硝机理进行表述,最后对钒基脱硝催化剂的发展进行总结和展望。     

锰基低温NH3-SCR催化剂脱硝及抗硫性能研究进展

催化剂是SCR脱硝的核心技术,在SCR脱硝系统中,经除尘和脱硫后烟气温度通常低于200℃,因此开发低温脱硝催化剂为研究重点。本文分别综述了非负载型和负载型锰基低温脱硝催化剂,其中主要探讨了TiO_2、活性炭、炭纳米管、 CeO_2为载体的负载型锰基低温脱硝催化剂。分析了SO_2中毒过程以及抗中毒的催化剂。并对锰基低温脱硝催化剂进一步研究方向进行了展望。     

三维有序大孔(3DOM)材料的制备与应用

三维有序大孔(3DOM)材料具有孔径均一、排列有序和孔间贯通的独特结构,近年引起广泛关注。介绍了采用胶晶模板法制备3DOM材料的方法,综述了3DOM材料在电极材料、电化学生物传感器、光子晶体和催化化工等领域的研究应用,指出3DOM结构在金属氧化物脱硫领域的巨大优势。