选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的性能研究

文章开展了工艺条件对选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的性能研究,采用自行研制开发的V2O5-WO3/TiO2-Al2O3催化剂,考察了温度、空速、NH3与NO摩尔比、NO初始浓度、氧浓度等对这种催化剂脱硝性能的影响,为选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的应用提供科学的实验数据。     

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.     

添加Pt的选择性催化还原催化剂低温去除NOx的研究

以锐钛矿型TiO2为载体,V5O2和WO3为活性组分,添加微量贵金属Pt,制备了选择性催化还原脱硝催化剂,并对催化剂样品进行表征和脱硝性能试验.结果表明,贵金属Pt的加入,使催化剂样品比表面积、起活温度和温度窗口均发生一定的改变,在低温段具有良好的催化活性.在温度160℃和氨氮体积比0.8～1.2时,催化剂的脱硝率较稳...     

MgO修饰的V2O5-MoO3/TiO2低温SCR催化剂

V系催化剂具有良好的抗中毒能力,广泛应用于燃煤电厂、工业锅炉烟气(固定源)和车辆尾气(移动源)脱硝领域.本文采用水热法制备了V2O5-MoO3/TiO2催化剂,并通过挤出成型得到蜂窝式V2O5-MoO3/TiO2催化剂,通过与共混法相比,发现采用水热法表现出来的较高的低温SCR活性,并研究了MgO的掺杂对V2O5-MoO3/TiO2催化剂性能的影响,发现MgO的掺杂能够降低SO2的转化率.并通过表征发现采用水热反应法得到的V2O5-MoO3/TiO2催化剂能使活性组分高度分散于TiO2载体表面上,具有较高的比表面积,从而使催化剂表现出最佳的低温活性,同时MgO修饰的V2O5-MoO3/TiO2催化剂的抗硫抗水性以及抗碱金属中毒性也做出了研究.     

制备条件对柴油车用V2O5-WO3/TiO2催化剂催化性能的影响

采用偏NH4VO3和TiO2为前驱体制备选择性催化还原(SCR)催化剂涂层所需浆料,分别以分步涂覆法和一步涂覆法将浆料浸涂在蜂窝陶瓷载体上,得到了整体涂覆式选择性催化还原催化剂.对草酸添加量、焙烧时间及V2O5含量对催化活性的影响进行了研究,结果表明,V2O5(4%)-WO3/TiO2(450℃,3 h)和V2O5(5...     

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。     

以偏钛酸为原料的催化剂的脱硝性能研究

以偏钛酸为原料通过浸渍法和固相物质的热分解法来制备以NH3为还原剂选择性催化还原NOx的催化剂V2O5-WO3/TiO2。着重考察催化剂组成、NH3/NO摩尔比和模拟烟气中O2浓度对催化剂脱硝性能的影响。催化剂的脱硝性能测试结果表明催化剂V2O5(1.2%)-WO3(8.8%)/TiO2具有较高的催化活性和较宽的活性温度窗口,NO的转化率最高可达98.77%。综合考虑NH3逃逸、设备腐蚀和环境问题,NH3/NO摩尔比控制在1.2以内比较合适;富氧条件对脱硝催化反应的进行更有利。     

载体对V_2O_5-MoO_3/TiO_2催化剂表面性质及其选择性催化还原脱硝性能的影响

采用比表面积分别为101.86 m2·g-1(A)、86.37 m2·g-1(B)和7.78(C)m2·g-1(C)的TiO_2载体,通过分步浸渍法制备V2O5-Mo O3/TiO_2(A,B,C)选择性催化还原脱硝催化剂。在空速为10 000 h-1和氨氮体积比1.0条件下,以TiO_2(A)与TiO_2(B)为载体制备的催化剂脱硝活性在反应温度窗口(350~450)℃超过90%,且具有良好的高温抗硫中毒性能和相对较小的氨气氧化率。而以TiO_2(C)为载体制备的脱硝催化剂活性温度窗口窄,在350℃时获得的最高脱硝活性仅为73%,且对NH3的氧化作用较强。利用X射线衍射、低温N2吸附-脱附、紫外-可见漫反射光谱、H2程序升温还原和NH3程序升温脱附等对载体和催化剂进行表征。结果表明,活性组分V2O5在载体TiO_2(A)上分散性良好,主要以孤立态钒氧物种形式存在,因此,以TiO_2(A)为载体制备的催化剂比表面积、氧化还原性和表面酸性等性能更优。     

Mn-Fe-Ce/TiO2低温NH3选择性催化还原NO

采用浸渍法制备了MnO2-Fe2O3-CeO2/TiO2催化剂用于低温NH3选择性催化还原烟气中NO,考察了Mn, Fe, Ce含量及焙烧温度对NH3选择性催化还原NO的活性和抗水性能的影响. 在气体体积空速(GHSV)=24000 h-1, NH3/NO=0.8(j), 350℃煅烧和烟气含3%(j) O2的条件下,该系列催化剂的脱硝活性为MnO2-Fe2O3-CeO2/TiO2>MnO2- Fe2O3/TiO2>MnO2/TiO2,且在200℃时MnO2(10)-Fe2O3(5)-CeO2(5)/TiO2的脱硝率为95%. 对含10%(j)水蒸汽的烟气,MnO2(10)-Fe2O3(5)-CeO2(5)/TiO2的脱硝活性维持在87%;在10%(j)水蒸汽和100′10-6 SO2共存条件下,短时间内脱硝活性维持在55%.     

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。     

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。     

废SCR催化剂中的污染物及环境风险分析

中国氮氧化物（NO_x）排放量中约有70%源自煤的燃烧,而且随着环保力度的逐渐加大及大气污染物的排放标准要求逐年提高,控制燃煤电厂NO_x的排放成为当务之急 。中国普遍采用选择性催化还原法（SCR）作为燃煤尾气脱硝的方法,由此导致废SCR催化剂的产量逐年上升,预计2020年中国废SCR产生量将达到19万m³。虽然中国目前已经开展了废SCR催化剂资源化与无害化的研究,但是关于废SCR催化剂的环境风险评价却鲜有报道。概述了SCR催化剂的成分、催化原理以及废SCR催化剂的产生原因,介绍了废SCR催化剂中的主要污染物及其对环境的危害,同时简要分析了废SCR催化剂存在的环境风险及其评价方法,为中国废SCR催化剂的资源化和处理处置提供了有益参考。     

火电厂SCR脱硝催化剂的研究进展

催化是选择性催化还原脱硝技术（SCR）的核心,催化剂的性能直接关系到脱硝效果的好坏。介绍了SCR技术、SCR法烟气脱硝原理、工艺影响因素,详细阐述了SCR催化剂种类及其反应特性,分析了低温催化剂（金属氧化物催化剂）。并展望了今后的发展。     

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。     

新型金属有机骨架材料催化剂选择性催化还原氮氧化物研究进展

综述新型有机金属骨架材料和复合金属骨架材料催化剂在选择性催化还原氮氧化物方面的研究进展,讨论金属有机骨架材料催化剂的低温脱硝活性和抗硫抗水性能,介绍脱硝反应过程中氮氧化物的反应机理。针对金属有机骨架材料表现出的良好低温脱硝活性,认为其有可能替代传统脱硝催化剂。     

Application of computational fluid dynamics analysis for improving performance of commercial scale selective catalytic reduction

The performance of commercial scale selective catalytic reduction (SCR) system is strongly dependant upon the degree of mixing between NH₃ and NOx or NH₃ concentration distribution at the catalyst layer according to the reaction kinetics of SCR catalysts. Insufficient mixing of the reduction agent and NOx mass flow necessitates an uneconomically large catalyst volume and high NH₃ slip to meet the required NOx emission values. The effective methodology which can increase the performance of commercial scale SCR through improving NH₃ concentration distribution at the catalyst layer using computational fluid dynamics (CFD) analysis was suggested and applied to the real operations. The operation results have shown that the performance of commercial SCR was improved from 54.4% to 74.8% as NH₃ concentration deviation at the catalyst layer was reduced from 23.6% to 8.6%. It is established that the increase of NH₃ concentration uniformity at the catalyst layer contributes to improvement of performance of commercial scale SCR.     

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脱硝技术的核心,其催化性能直接关系到脱硝效果的好坏。本文介绍了该领域新开发的贵金属、金属氧化物、分子筛、碳基催化剂等低温脱硝体系及其最新研究进展。对碳纳米材料催化剂和新型杂多酸催化剂等新成果作了介绍,并且对今后的研究方向作了展望。     

NOx选择催化还原用Au/海泡石催化剂的研究

以天然海泡石为原料,对其进行酸改性后作为催化剂载体。采用浸渍法制备了用于CO选择催化还原NOx的负载型Au/海泡石催化剂。设计正交实验对海泡石酸改性条件进行了研究,对催化剂催化还原NOx的活性进行了评价。实验结果表明,该催化剂对于NOx催化还原反应有一定活性。对酸改性前后的海泡石及制得的催化剂进行了TGA、IR和XRD分析,证实海泡石是一种较好的催化剂载体。     

Selective catalytic reduction failure of low NH3-NOx ratio

An insufficient amount of NH_3(ammonia) will reduce the conversion efficiency of NO_x , which may lead to excess NO_x emissions, resulting in NH_3-SCR failure. In this article, SCR failure caused by a low NH_3-NO_x ratio is studied systematically by experiments. The main reasons for a low NH_3-NO_x ratio in SCR include insufficient urea injection, hydrothermal aging of catalysts and urea crystallization. It was found from an insufficient urea injection experiment that with the increase of NH_3-NO_x ratio, the NO_x conversion efficiency of the SCR system increased, but the ammonia leakage also increased. The main influencing factors of NO_x conversion efficiency are different under different NH_3-NO_x ratios. A flow reactor system was used in the catalyst hydrothermal aging experiment to investigate the effect of hydrothermal aging on catalyst activity. After a 24 h hydrothermal aging experiment at 800 °C, the NO_x conversion efficiency of the copper-based zeolite catalysts decreased significantly at the boundary of medium and low temperature regions. And the NO_2-NO_x ratio in the mixture had a significant effect on the catalytic performance.Thermogravimetry coupled to Fourier transform infrared spectroscopy(TG-FTIR) was used to analyze the composition of urea deposits in a urea deposits analysis experiment. It was found that the main components of urea deposits were urea and isocyanic acid(HNCO). Preventing HNCO polymerization, especially the formation of CYA, can decrease the formation of urea deposits.     

过渡金属/分子筛催化剂上选择性催化还原氮氧化物的研究进展

综述了近十年来过渡金属/分子筛催化剂上氨和碳氢化合物选择性催化还原NOx方面的研究进展。在NH3-SCR体系,着重介绍了铜基和铁基分子筛催化剂的研究状况,探讨了分子筛催化剂在该体系中的失活原因;在HC-SCR体系,总结了不同过渡金属、分子筛类型、还原剂、H2O和SO2等对催化剂活性的影响,探讨了目前比较公认的碳氢化合物选择性催化还原NOx的反应机理。最后展望了分子筛催化剂在选择性催化还原NOx领域今后的研究方向。