SCR脱硝金属氧化物催化剂研究进展

氮氧化物是大气主要污染物之一,选择性催化还原(SCR)是国内外工业锅炉(窑炉)烟气脱硝的主要技术途径。脱硝催化剂是SCR技术的核心,近几十年来为人们所关注和广泛研究。金属氧化物催化剂材料来源广泛,制备简单,脱硝效率稳定,在工业锅炉(窑炉)烟气脱硝中具有广阔的应用前景,因而成为人们研究关注的重点。本文基于SCR烟气脱硝理论现状,归纳了金属氧化物催化剂优化设计的关键与重要基础,同时,梳理了目前备受研究关注的钒基、锰基、铈基、铁基等四种典型金属氧化物催化剂的研究进展,系统介绍了不同氧化物催化剂的脱硝机理、本质特征、元素改良、结构和形貌设计,以及存在的问题等,并展望了今后金属氧化物催化剂研究的发展趋势,为今后工业锅炉(窑炉)烟气高效脱硝催化剂的研发提供参考借鉴。     

用于选择性催化还原法烟气脱硝的催化剂

论述了在使用不同催化剂和不同还原剂的条件下,选择性催化还原( SCR)脱除电站烟气中氮氧化物的基本原理.SCR催化剂有三种不同的类型:贵金属型、金属氧化物型和离子交换的沸石分子筛型,并讨论了三种不同催化剂在SCR反应过程中的活性特征.论述了在国外应用最广泛的V2 O5- WO3 - Mo O3 /Ti O2 类催化剂的成分组成以及各成分在反应过程中的作用.列举了在SCR催化剂的生产和使用过程中需要考虑和解决的主要问题.     

选择性催化还原脱硝技术的研究进展

氮氧化物是我国主要大气污染物之一,选择性催化还原(SCR)是目前控制氮氧化物排放的主要技术。文章对SCR技术的研究现状进行了综述,主要介绍了贵金属催化剂、金属氧化物催化剂、分子筛型催化剂以及碳基催化剂的研究进展,并对SCR技术未来的研究方向进行了展望。     

低温氨-选择性催化还原氮氧化物催化剂的研究进展

氮氧化物(NO_x)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NO_x的主要来源,氨-选择性催化还原(NH_3-SCR)技术可对其排放进行有效控制。V_2O_5-WO_3(MoO_3)/TiO_2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NH_3-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N_2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。     

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。     

金属氧化物催化CO还原NO的研究进展

一氧化碳（CO）广泛存在于烧结/球团/焦化烟气或汽车尾气中,应用CO-选择性催化还原（SCR）技术同时脱除烟气中CO和NO是烟气治理的理想方案之一。目前,在NO-CO反应研究中较多的是贵金属催化剂,但由于其价格昂贵、高温失活、易中毒等问题难以在工业中实现应用。本文将近几年来金属氧化物催化CO还原NO的研究成果进行了系统的梳理与总结,重点介绍Fe基、Ce基、Co基、Cu基这4种金属氧化物催化剂的研究进展,分析催化剂的制备方法、掺杂助剂种类和比例、NO-CO反应条件等因素与催化活性之间的关系,总结催化剂抗水抗硫性能及可能的CO-SCR反应机理,并探讨O₂存在的条件下对催化剂活性的影响,为提高金属氧化物催化剂抗氧性研究提供理论参考。     

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。     

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。     

选择性催化还原脱硝法在呼厂2×350mw机组应用

呼和浩特热电厂扩建2×350MW机组时,为把首府建一个环保城市,加设了各类环保工艺。在烟气脱硝方面采用了选择性催化还原法(SCR).原理是氮氧化物在催化剂的作用下,还原为无害的氮气和水,从而使排放氮氧化物浓度降低。设备为远方卸氨、存储、汽化、现场稀释注入。     

浅析水泥工业烟气脱硝技术研究进展

水泥工业氮氧化物排放是我国大气污染物的主要来源之一,随着国家及地方环保排放标准的不断提高,水泥工业烟气脱硝控制措施也需要不断提升。针对水泥工业氮氧化物产生特点,介绍了当前水泥工业低氮燃烧技术、选择性非催化还原技术、选择性催化还原技术、饱和蒸汽低氨脱硝技术、液态催化剂脱硝技术、分解炉外煤气化低氮燃烧技术等烟气脱硝技术,并对水泥工业烟气脱硝技术进行了分析展望。     

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。     

改性炭基催化剂低温烟气选择性还原脱硝性能研究

采用活性炭为载体,通过浸渍沉淀法制备低温脱硝催化剂(LSCR),对烟气进行了低温选择性催化还原脱硝实验研究。采用氧化和金属离子交换的方法,对活性炭进行表面结构改性,改善活性炭的干燥性能和干燥速率,同时也大大提高了活性金属氧化物的分散性和负载量;在浸渍沉淀过程中添加活化剂H-1,有利于金属氧化物的均匀分布和沉淀,并焙烧产生气孔和改性活性炭有利于吸附NH3和增大活性金属氧化物表面积,提高了NO脱除效率;改性后的活性炭浸渍沉淀金属氧化物,制备出了三种不同规格炭基材料的LSCR催化剂(C1,C2,C3);在不同空速条件下,对烟气进行脱硝测试,实验中操作温度范围在90-110℃之间,空速在7500-25000h-1之间,实验结果表明C1和C2具有较好的脱除效率,空速对活性炭的脱除效率影响较大。实验中空速为15000h-1,反应温度为100℃时,氮氧化物的转化率稳定为86%,所制备的催化剂具有良好的抗低浓度SO2的性能;实验中还发现,氨气通入的先后顺序对脱硝速率有很大的影响,先通入氨气有利于氨气占领吸附位,脱硝反应速率快。     

以锆铈固溶体为载体的金属氧化物催化剂对NO还原性能的研究

研究了负载于锆铈固溶体上的多种金属氧化物在富氧条件下,以丙烯为还原剂,选择性催化还原NO的性能,讨论了CeO<,2>含量,金属氧化物负载量对催化剂性能的影响.结果表明,CeO<,2>含量为25%,CuO负载量为5%时,催化剂的活性最好,350℃时NO转化率可达到64.8%.     

Research progress of selective catalytic reduction of NOx at medium-low temperature

概述了国内外在中低温条件下开展的贵金属、分子筛、炭基及金属氧化物四大类选择性催化还原（SCR）催化剂的最新研究进展,为工业窑炉烟气催化脱硝提供催化剂研究前沿信息。分析了各类SCR催化剂的特点,特别是在改性、耐硫抗水及机理研究方面的工作。为了实现SCR技术在工业窑炉烟气中的应用,需充分利用各活性组分在中低温、耐硫、耐水等方面的突出性能,结合过渡金属氧化物对现有成熟SCR催化剂进行改性,提升中低温催化NO_x性能和抗中毒能力,将具有较好的研究和应用前景。     

低温脱硝催化剂在火电厂锅炉启动期间的中试应用

高温选择性催化还原(SCR)脱硝装置在燃煤发电机组点火初期无法使用(烟气温度较低),导致烟气中氮氧化物一段时间内大幅超标排放。依托石河子天富南热电有限公司125 MW机组建立的低温脱硝侧线实验平台(1 000 m3·h-1),探讨浸渍法制备的Mn-Ce/Al2O3低温脱硝催化剂在机组点炉期间的处理效率和影响因素。结果表明,Mn-Ce/Al_2O_3低温脱硝催化剂表面具有丰富的介孔结构,且主要以Ce4+和高价态的Mn存在,有助于提高催化剂的低温活性。在现有高温SCR脱硝装置运行正常前,低温脱硝催化剂在烟气温度100℃时可维持约70%的脱硝率,处理后烟气中的氮氧化物基本达到现有排放标准;在本次点炉期间(4 h),低温脱硝催化剂的使用可减少约700 kg氮氧化物的排放。烟气湿度对低温脱硝催化剂效率的影响较大;考虑到点炉期间烟气参数的实际情况(湿度较低),Mn-Ce/Al_2O_3低温脱硝催化剂在解决点炉期间氮氧化物超标排放时具有较大的潜力。     

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。     

金属基分子筛型NH3选择性催化还原氮氧化物催化剂的研究进展

氨气选择性催化还原(NH3-SCR)消除氮氧化物(NOx)以其高效、低成本的优势成为目前最具潜力和最广泛应用的固定源脱硝技术.传统的NH3-SCR以V2O5/WOx-TiO2为催化剂,但该类催化剂水热稳定性差,易中毒且其本身就具有毒性,因此开发金属基分子筛催化剂是当前的研究热点之一.本文介绍了分子筛型NH3-SCR催化剂的研究进展,总结了不同金属负载分子筛对选择性催化还原的影响及其反应机理,探讨了催化剂失活的影响因素.     

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。     

垃圾焚烧SCR脱硝催化剂的研究进展

选择性催化还原（SCR）作为一种实现氮氧化物超低排放的技术,在垃圾焚烧领域逐渐得到应用。SCR催化剂脱硝效率和使用寿命受到烟气温度、SO₂、H₂O、烟尘等多种因素的影响。经过脱酸和除尘后,垃圾焚烧烟气呈现低温、低酸、低尘、低重金属含量、高含水率的特点,研究发现烟气温度、SO₂、H₂O对催化剂脱硝效率和使用寿命都有较大影响,但SO₂影响最大,同时催化剂本身的催化活性、抗硫性能也是影响脱硝结果的关键因素。     

燃煤发电厂SCR烟气脱硝系统的研究

随着我国对环境保护的日益重视,尤其是对燃煤发电厂氮氧化物的排放要求更加严格,为此需要安装烟气脱硝系统以降低氮氧化物排放,目前我国燃煤发电厂烟气脱硝系统大多选用选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺,文章主要探讨了目前燃煤发电厂SCR烟气脱硝工作中存在的问题,为今后燃煤发电厂SCR烟气脱硝的研究提供了一些建议。