Mn基低温SCR催化剂抗中毒研究进展

选择性催化还原技术是目前成熟可靠的脱硝技术,广泛应用于固定源氮氧化物的脱除。商用钒钛催化剂的温度窗口窄且高,为了满足非电力行业更低温度窗口的脱硝需求,低温NH₃-SCR备受关注。近年来,Mn基催化剂因其良好的低温活性被认为是最具有前景的低温SCR催化剂。详细讨论不同种类锰基催化剂的性能研究以及锰基催化剂抗硫、抗水、抗碱金属/碱土金属(K、Na、Ca、Mg)和重金属(As、Zn、Pb)中毒的机理和改性方法,针对不同的抗中毒研究和改性方法进行了分析和总结,获得结论如下：(1)传统非负载型Mn基催化剂最佳制备方法为共沉淀法,脱硝效率达100%;微生物处理法是新型绿色合成方法,经济环保性高,为绿色合成Mn基催化剂提供了可行路径;(2)掺杂Ce、Fe、Cu、Ni、Ho、Nd、Zr、Co和Eu等元素能够有效提高Mn基催化剂的脱硝活性和抗中毒性能;可考虑将其作为“核-壳”结构的“壳”材料,提高Mn基催化剂的抗中毒性能;(3)特定孔径的分子筛是解决催化剂硫中毒的理想材料,但目前传质阻力的问题尚未解决,还需进一步优化分子筛的制备方法和工艺;(4) Mn基催化剂的抗碱金属中毒集中于掺...     

铈、钴对Mn/TiO_2系列低温SCR催化剂抗硫性影响

本文介绍了锰钛系低温脱硝催化剂的主要制备方法。重点介绍了掺杂Ce、Co对催化剂脱硝活性和抗硫性的影响。硫铵盐的沉积和活性组分的硫酸化是催化剂失活的重要原因,Ce、Co的加入可以有效地抑制催化剂活性组分的硫酸化,同时还能降低硫酸盐在催化剂表面的稳定性,从而可以提高催化剂的抗硫性。     

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。     

低温SCR脱硝催化剂研究进展

选择性催化还原(SCR)脱硝技术由于其脱硝效率高、适应性强、可靠性高等优点,成为目前世界上应用最广泛、最成熟的脱硝技术。对于电力行业,钒钛系(V_2O_5-WO_3/TiO_2)催化剂为最常见的脱硝催化剂;对于非电力行业,如水泥、玻璃窑炉、冶金钢铁烧结炉等,由于其烟气温度处于120~300℃范围内,远低于SCR脱硝催化剂活性温度区间,如果通过再加热工艺达到催化剂的活性温度,将会造成资源浪费。因此,低温(120~300℃)脱硝催化剂的研制具有重要的现实意义。本文以贵金属催化剂、金属氧化物催化剂、分子筛催化剂以及碳材料催化剂为研究对象,综述了低温SCR脱硝催化剂的研究进展,对下一步低温脱硝催化剂的研究方向具有重要的参考价值。     

锰基低温SCR催化剂研究进展

综述了锰基低温SCR催化剂的研究现状,着重介绍了锰元素价态、制备条件、前驱体、助剂等对锰基低温SCR催化剂脱硝活性的影响,探讨了锰基低温SCR催化剂用于烟气脱硝存在的诸多问题,展望了锰基低温SCR技术的发展方向。     

低温SCR脱硝催化剂研究进展

使用低温SCR技术可提高脱硝设备的使用寿命,降低处理成本,具有广阔的发展应用前景,开发低温SCR脱硝催化剂是实现该技术是必要条件之一。本文综述了各种低温SCR催化剂的研究现状,主要从元素掺杂改性、载体的更换和制备方法的改变等方面进行介绍,最后,针对现有研究中存在的不足提出了未来低温SCR催化剂的发展方向。     

锰基低温SCR催化剂研究进展

综述了锰基低温SCR催化剂的研究现状,着重介绍了锰元素价态、制备条件、前驱体、助剂等对锰基低温SCR催化剂脱硝活性的影响,探讨了锰基低温SCR催化剂用于烟气脱硝存在的诸多问题,展望了锰基低温SCR技术的发展方向。     

Mn-Ce系列低温SCR催化剂抗硫性研究进展

低温选择性催化还原(SCR)工艺具有节约能耗和运行成本的优点, 但是其催化剂存在SO₂中毒的问题, 使其难以用于工业化, 因此对低温SCR催化剂抗硫性的研究就尤为重要, 其中Mn-Ce系列催化剂是研究较多、抗硫效果较好的催化剂。本文介绍了SO₂对Mn-Ce系列催化剂的毒化机制及Ce提高催化剂抗硫性的原因, 并且从载体选择、制备方法、金属元素改性和量子化学在抗硫性领域中的应用等方面综述了近年来关于Mn-Ce系列催化剂抗硫性的研究进展, 其中量子化学在SCR领域中的迅速发展对催化剂抗硫性的研究有重要帮助, 可能成为未来脱硝领域的研究发展方向, 为今后进一步提高催化剂的性能提供借鉴。     

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。     

锰基低温SCR脱硝催化剂研究进展

低温(100～300℃)催化技术脱除NO_x对工业烟气具有重要意义,但开发低温催化剂仍然是一个挑战,尤其是在200℃以下。锰基低温脱硝催化剂由于其多样的化学价态和良好的催化性能被广泛研究。本文综述了锰基低温脱硝催化剂的研究现状,分析了锰基催化剂存在的问题,对锰基催化剂发展方向作出了展望。     

氨法低温SCR催化剂研究进展

综述了氨法低温SCR催化剂的发展状况,重点介绍了锰基催化剂、碳基催化剂和分子筛催化剂,分析了H_2O和SO_2对催化剂性能的影响,对未来低温SCR催化剂的发展进行了展望。     

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。     

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。     

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。     

铈基SCR脱硝催化剂研究进展

近年来铈（Ce）基脱硝催化剂成为低温脱硝领域的研究热点,按载体类型可分为金属氧化物催化剂、二氧化钛载体催化剂、分子筛载体催化剂、活性炭及氧化铝载体催化剂等。按催化剂种类分别介绍了掺杂改性、制备工艺、反应条件等对催化剂性能的影响,并阐述了可能的原因机理。目前,铈基催化剂大多处于实验室阶段,工业化应用尚存在问题,尤其作为低温脱硝催化剂,活性中心堵塞问题更加突出,并且催化剂成本较高。未来可从催化剂制备工艺入手解决催化剂成型问题,以实现工业应用。同时探讨催化剂中毒机理,进一步提升其抗中毒能力。另外,寻求适宜的材料与铈掺杂组合,达到高效脱硝和经济效益最大化。     

钛基SCR脱硝催化剂的研究进展

NH_3选择性催化还原法(NH_3-SCR)是目前工业上应用最广的脱硝方法,而催化剂的研制是脱硝技术的核心,二氧化钛以其优越的自身特性成为备受关注的催化剂载体。本文概述了在TiO_2载体上负载不同活性组分的研究情况以及对TiO_2载体本身性能改良的方法,分析了改性对催化脱硝活性的影响,并对以二氧化钛为载体的脱硝催化剂的发展做出了展望。     

整体式Mn基低温脱硝催化剂研究

采样硝酸锰和乙酸锰两种Mn的前体制备以堇青石为基体的整体式脱硝催化剂,并进行了氨选择性催化还原NO反应(NH₃-SCR)和BET、XRD、XPS等表征。以硝酸锰为前体的催化剂具有更好的低温脱硝活性,在反应温度150～250℃的范围内,MnN/TiO₂/CC催化剂的脱硝率接近100%;而当反应温度超过250℃后,MnA/TiO₂/CC催化剂比MnN/TiO₂/CC催化剂具有更高的脱硝活性。表面Mn活性位和弱酸位多是MnN/TiO₂/CC催化剂低温SCR活性好的主要原因。     

掺杂元素对Mn基催化剂SCR性能及抗硫性能的影响

采用溶胶凝胶法制备M-Mn/TiO₂催化剂,M=Fe、Ce、Ni、Sm、Cu,考察掺杂元素对催化剂SCR性能和抗硫性能的影响,并采用XRD、H₂-TPR表征手段考察掺杂组分对催化剂性质的影响。结果表明,掺杂金属元素后,催化剂的晶粒尺寸和还原性能发生变化,表现为Fe、Ni的掺杂明显降低催化剂粒径尺寸而Ce、Sm、Cu的掺杂增加了粒径尺寸;Cu和Ni的掺杂有利于提高催化剂的还原性能。SCR实验结果表明,Cu、Sm的掺杂在整个反应温度区间内都会抑制催化剂脱硝活性,而Fe、Ni、Ce的掺杂主要抑制低温活性,在高温阶段则会促进反应的进行。掺杂金属元素后催化剂T₈₀活性窗口顺序为：Fe-Mn/TiO₂＞Ni-Mn/TiO₂＞Ce-Mn/TiO₂≈Mn/TiO₂＞Sm-Mn/TiO₂＞Cu-Mn/TiO₂。Sm-Mn/TiO₂和Ce-Mn/TiO₂能保持与Mn/TiO₂基本相似的抗硫性能,但掺杂Fe、Cu、Ni会导致催化剂在较短时间内因硫中毒失活,尤其是Fe-Mn/TiO₂催化剂的活性中心受SO₂硫酸盐化影响最大,但是水洗再生之后其活性基本恢复,且Fe-Mn/TiO₂和Ni-Mn/TiO₂催化剂的抗硫中毒性能在水洗后得到提高。     

CeO2在SCR低温脱硝催化剂中应用的研究进展

选择性催化还原技术(SCR)是当今世界上最主流的NOx脱除技术之一,而对催化剂的开发利用是该脱硝技术的研究重点.然而目前商业使用的催化剂起活温度偏高,不能很好的适应低温烟气脱硝需求.开发低温高效、性能稳定的催化剂具有重要意义.通过实验和测试分析发现,CeO2作为载体具有较高的催化活性、热稳定性和抗烧结能力,在其它载体上掺杂CeO2可以增强催化剂的储氧能力和表面酸性,促进NH3在催化剂表面的吸附和活化,从而大幅度提高催化剂的低温脱硝活性.本文重点阐述CeO2在SCR低温脱硝催化剂中应用的研究进展,并分析CeO2在低温脱硝催化剂中的作用机理及其影响因素.     

MnOx/TiO2体系低温SCR脱硝催化剂的研究进展

随着目前全球对NOx排放的限制,SCR脱硝催化剂越来越受到重视,传统的中高温催化剂存在一定的缺陷,开发低温SCR催化剂成为研究热点。本文对MnOx/TiO2体系低温SCR脱硝催化剂的制备方法和性能的进展情况进行了综述。