Ce改性Fe2O3/AC催化剂低温SCR脱硝性能

以活性焦(AC)为载体、Fe和Ce为活性组分,采用等体积浸渍法制备了Fe2O3/AC和Ce?Fe2O3/AC催化剂,研究了Fe含量及Ce掺杂对Fe2O3/AC催化剂低温脱硝性能的影响,并对催化剂进行了表征. 结果表明,当Fe负载量为6wt%时,Fe2O3/AC催化剂的NOx转化率最高,240℃下达93.9%. 掺杂Ce后Ce?Fe2O3/AC催化剂的催化效率明显提高,当质量比Ce:Fe=0.5:6时,NOx转化率较高,120~200℃下NOx转化率比负载6wt% Fe的催化剂提高了5%?20%,且抗硫性能较好,240℃下通入100?10?6(vol) SO2,NOx转化率稳定在94.1%. 掺杂少量Ce可使γ-Fe2O3均匀分散在催化剂表面,且表面吸附氧Oα比例增大,催化剂的还原性增强,促进了选择性催化还原反应进行.     

Ce-Fe/ZSM-5催化剂用于燃机烟气SCR脱硝的性能

采用浸渍法制备了一系列Ce?Fe/ZSM-5催化剂,基于燃机烟气工况研究了Fe含量及Ce掺杂量对Fe/ZSM-5催化剂的中高温脱硝性能的影响,并结合一系列表征技术对其物化性能进行研究。结果表明,Fe含量为4wt%时,Fe/ZSM-5催化剂在550℃下NOx转化率为77.11%。掺杂Ce后Ce?Fe/ZSM-5催化剂的高温脱硝效果明显提升,Ce负载量为1wt%时,550℃时NOx转化率仍保持95.92%,催化剂有优异的中高温催化活性,比Fe4/ZSM-5提高了18.81%。同时改变烟气中的NO2和O2含量,发现NO2和O2浓度增加均可提高催化剂的脱硝性能,水热老化测试表明Ce1?Fe4/ZSM-5催化剂具有优异的水热稳定性,分别在10vol% H2O, 600℃和10vol% H2O, 800℃条件下老化后,在450?550℃内NOx转化率保持约90%。适量掺杂Ce后催化剂表面Lewis酸含量及强度增强,表面吸附氧比例增大,Ce与Fe元素间的协同作用提高了催化剂的高温氧化还原能力,提升了高温活性,因此促进了中高温条件下SCR反应的进行。     

FeCoY催化剂的催化还原脱硫脱硝性能

以CO为还原剂,FeCoY为活性组分,采用等体积浸渍法制备了一系列不同负载量、不同载体的催化剂FeCoY/AC,并在微型固定床反应器上探讨催化剂同时脱硫脱硝活性及抗氧化性。通过XRD、BET、H2-TPR对催化剂进行了表征。结果表明:经过硝酸预处理的催化剂能显著提高催化剂的性能;通过同时脱硫脱硝正交实验,得到活性组分Fe、Co、Y分别占载体质量10%、6%、3%的催化剂10Fe6Co3Y/AC为最优组合,脱硫脱硝转化率均能达100%,T90%(脱硫脱硝转化率同时达到90%时的温度)约为218℃。XRD结果表明:催化剂具有尖晶石结构。抗氧化性实验初步判断脱硫过程遵循Redox-COS协同作用机理,而脱硝仅遵循COS机理,体积分数为1%的O2对NO和SO2的活性位点表现出不同的毒害作用。     

纳米V_2O_5/AC催化剂脱除烟气中NO的研究

以质量分数20%硝酸改性后的柱状活性焦(AC)为载体,通过负载水热法合成的带状纳米V2O5,制备出了带状纳米V2O5/AC催化剂(SV/AC)。将SV/AC和传统浸渍法制备出的V2O5/AC催化剂进行脱硝催化性能测试比较,实验结果表明:在烟道温度为200℃,空速为6 000 L/(kg·h),体积分数φ(NO)=0.05%,φ(NH3)=0.05%,φ(O2)=5%,N2为平衡气体,V2O5负载量(质量分数)为1%的条件下,SV/AC的脱硝率可达45.36%,较AC,NAC,V2O5/AC分别提高了39.5%,23.07%,8.04%。SEM和EDS发现SV/AC催化剂的表面孔隙结构较V2O5/AC,NAC,AC更为发达,BET显示SV/AC的微孔率可达61.9%,较AC,NAC,V2O5/AC分别增加了39.6%,4.3%,14.0%。在实验条件相同的情况下,研究了添加Cu,Fe,Mo,Ce的金属氧化物对带状纳米V2O5/AC催化剂脱除NO性能的影响。实验结果表明:添加了Fe2O3后的带状纳米V2O5/AC催化剂的脱硝性能最佳,在Fe2O3和纳米V2O5的负载量均为1.0%时,催化剂的脱硝率达到最大值,为49.72%,比SV/AC提高了4.36%。     

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。     

V_2O_5/WO_3-TiO_2催化剂对NO转化率和N_2O生成量的影响

采用V_2O_5/WO_3-Ti O_2作为脱硝催化剂,考察不同厂家载体,活性组分V_2O_5和助剂WO_3负载量对催化剂脱硝活性的影响。结果表明,不同厂家载体对催化剂低温活性影响较大,高温时影响不大;1.5V_2O_5/x WO_3-Ti O_2(x=6%,10%,15%)上NO转化率随着WO_3含量增加而升高,同时N_2O也随着WO_3含量增加而升高。     

表面涂覆型低温脱硝催化剂的开发与中试应用

采用分步浸渍法制备4%V2O5-4%Mo O3-5%WO3/Ti O2低温粉末脱硝催化剂,将其打浆分散、添加粘结剂制备催化剂浆料,以黏土所制载体为基质制备表面涂覆型蜂窝催化剂.结果表明,涂层厚度达到110?m时,可获得与100%成型蜂窝体相近的脱硝活性,250℃下抗硫抗水中毒稳定性超过100 h,且耐磨性达到应用要求,活性粉末催化剂用量仅为挤出型催化剂的12.8%,显著降低了催化剂成本.该涂覆型催化剂在10000 Nm3/h烟气量的玻璃窑炉脱硝性能中试中,在入口烟气NOx浓度2800mg/Nm3、温度240?300℃、空速7150 h-1条件下稳定运行超过1100 h,脱硝率达80%,NH3逃逸量小于3?10-6(?).     

乙苯CO_2脱氢规整结构催化剂

以堇青石蜂窝陶瓷为第一载体、γ-Al2O3为第二载体,制备了用于乙苯CO2脱氢的Fe系催化剂。研究发现,当Fe2O3负载量为10%时,Fe2O3/γ-Al2O3催化剂对于乙苯CO2脱氢反应活性最佳;添加适量碱金属、碱土金属和稀土元素氧化物为助剂改善Fe2O3/γ-Al2O3催化剂性能,催化剂活性明显提高,稳定性也有所增加。通过与传统颗粒催化剂比较,采用规整结构γ-Al2O3涂层堇青石负载的Fe系催化剂,乙苯转化率和苯乙烯选择性均有明显提高,反应温度为600℃、反应压力为常压、EB∶CO2为1∶10(摩尔比)、乙苯液时体积空速为1.0 h-1时,乙苯转化率可达85%,苯乙烯选择性为98%。     

Ce掺杂对钒钨钛催化剂脱硝性能的影响

对钒钨钛（V-W-Ti）催化剂进行Ce掺杂改性制备了CexV1W7/Ti（x%为CeO2负载量）,通过XRD、TEM、FTIR、XPS等表征其结构和元素组成,通过NH3/NO-TPD表征NH3和NO在催化剂表面的吸附强弱分布,并测试不同CeO2负载量下催化剂的脱硝性能,最后经密度泛函理论(DFT )计算探究催化剂的失活机理。结果表明,负载CeO2增加了催化剂表面化学吸附氧的比例和Br?nsted酸性位点,但也减少了催化剂表面V4+的比例和Lewis酸性位点;适当CeO2负载量能显著提高钒钨钛催化剂的中低温活性,但负载量过多会降低催化剂的高温活性,CeO2负载量为1% （以催化剂质量分数为基准）的钒钨钛催化剂（Ce1V1W7/Ti）表现最佳,其在全温度（260~400 ℃）段的脱硝活性均优于改性前,在260 ℃,空速为6×104 h-1的反应条件下,NOx脱除率从79.0 1%增加至99.19%,在含有H2O、SO2的气氛中,其NOx脱除率从58.33%升至74.55%。Ce掺杂降低了催化剂表面的氧空位形成能,改变了催化剂表面的酸位强弱,强化了SO2在催化剂表面的吸附,SO2中毒后的催化剂表面会沉积硫酸铵盐,在H2O的协同作用下,Ce掺杂后催化剂表面更易沉积硫酸铵盐,这是催化剂失活的主要原因。     

Mn-Fe-Ce/Al_2O_3/堇青石催化剂低温NH_3-SCR脱硝性能研究

先采用溶胶凝胶法在堇青石蜂窝陶瓷载体上涂覆铝溶胶浆液,再通过浸渍法负载活性组分Mn和助剂,制备了NH3选择性催化还原NOx低温脱硝催化剂Mn-Fe-Ce/Al2O3/堇青石,实验结果显示:Ce和Fe的添加可以明显提高催化剂的低温脱硝活性,在体积空速4 000 h-1时和120℃条件下,NO转化率由86.3%提高到93.5%,并且在120~300℃范围内,NO的转化率均保持在93%以上。XRD、BET、NH3-TPD和H2-TPR结果表明:Fe和Ce改性后增加了催化剂的比表面积和孔体积、酸性位点、NH3的吸附能力和氧化能力,提高了催化剂的SCR活性。     

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...     

Fe-5A催化亚甲基蓝溶液湿式H2O2氧化

以九水硝酸铁[Fe(NO3)3?9H2O]和柱状5A分子筛为原料采用湿法浸渍法制备Fe?5A催化剂,催化湿式H2O2氧化亚甲基蓝溶液,考察了间歇反应器中pH值和温度对亚甲基蓝转化率的影响及在连续固定床反应器中床层催化剂装填量、进料液流量、温度和亚甲基蓝入口浓度对亚甲基蓝降解性能的影响. 结果表明,在间歇反应中,在亚甲基蓝浓度50 mg/L、温度70℃、pH为2、反应20 min的条件下,亚甲基蓝的转化率为95.9%. 固定床反应中,随温度降低及进料液流量增加,亚甲基蓝转化率降低;随亚甲基蓝入口浓度增加,亚甲基蓝和化学需氧量(COD)的转化率变化幅度很小. 在温度70℃及pH=2、进料液流量4 mL/min、Fe?5A催化剂装填量1.25 g、亚甲基蓝浓度50?300 mg/L、固定床连续运转5 h的条件下,亚甲基蓝的转化率超过98%,COD转化率大于82%,铁浸出浓度低于3.5 mg/L,相同条件下,装填2.5 g 5A分子筛的固定床中50 mg/L亚甲基蓝的转化率仅为73.3%.     

钼/活性炭渣油加氢催化剂的制备

渣油加氢工艺是一种渣油深度加工技术,高性能渣油加氢催化剂的研发是其核心。本文以钼酸铵为活性组分前体,采用等体积法制备了钼/活性炭催化剂（Mo/AC）,考察了制备条件如金属负载量、焙烧温度、溶液pH值等对催化剂的影响,利用XRD、SEM、XPS等手段对催化剂进行了表征。在浸渍时间4h,焙烧温度440 ℃条件下制备出负载量8%（以MoO3 计）的Mo/AC 催化剂,活性组分钼呈高度分散的单层分布,催化剂活性评价结果表明,渣油转化率可达79%,馏分油收率为75%,同时,生焦率控制在1.5%的较低水平上。     

V2O5-MoO3/TiO2 催化剂的NOx选择性催化还原及SO2氧化活性

采用浸渍法以TiO₂为载体制备V₂O₅-MoO₃/TiO₂ 选择性催化还原催化剂,研究V₂O₅和MoO₃负载量对于催化剂选择性催化还原反应及SO₂氧化活性的影响,并考察氧含量、氨氮物质的量比和反应空速对3%V₂O₅-6%MoO₃/TiO₂催化剂选择性催化还原脱硝活性的影响。结果表明,随着催化剂中V₂O₅负载质量分数增加,V₂O₅-MoO₃/TiO₂ 催化剂的选择性催化还原活性和SO₂氧化活性均呈上升趋势。MoO₃的负载对催化剂的SO₂氧化活性有明显抑制作用。MoO₃负载质量分数超过9%,制备的催化剂既保持较高的低温选择性催化还原活性,又使选择性催化还原反应中的SO₂转化率小于1%。     

载体对Pt催化剂制备邻苯基苯酚催化性能的影响

分别以活性炭(AC)、γ-Al2O3、MgO、TiO2为载体,氯铂酸为活性金属前驱体,采用等体积浸渍法制得不同载体负载的Pt催化剂,考察了它们对环己烯基环己酮(dimer)脱氢制备邻苯基苯酚(OPP)的催化活性和选择性。并用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)等对催化剂进行表征。结果表明,载体对所制备的催化剂表面Pt含量、酸碱性和对氢吸附能力等微观性能有影响,以γ-Al2O3为载体制备的Pt-K/γ-Al2O3催化剂,由于催化剂表面Pt质量分数高达0.41%,碱性强和碱中心多,利于氢和中间产物在催化剂表面的吸附,从而提高环己烯基环己酮的转化率和OPP选择性。Pt/γ-Al2O3催化剂在LHSV 0.12 h-1、H2空速33 mL/(g.h)、反应温度380℃的条件下,在200 t/a的工业化装置运转8 000h后,环己酮二聚物转化率仍能达99%以上,OPP选择性达90%以上。     

助剂和制备方法对V2O5/Al2O3催化性能的影响

用浸渍法制备了负载型MxOy-V2O5/Al2O3催化剂,同时考察了不同的制备方法对MoO3-V2O5/Al2O3催化剂的性能影响。用BET、H2-TPR、TPD平衡法等考察了催化剂的比表面积、氧化还原性能、表面氧脱附性能,结果表明,添加变价助剂Mo、Fe和Cr氧化物会增加供氧数目,提高α-蒎烯转化率。MoO3-V2O5/Al2O3催化剂表面O 2-和O-物种较多,活性也较好,桃金娘烯醛收率较高。MoO3-V2O5/Al2O3催化剂的制备方法影响其催化性能,表面化学改性法制备的催化剂表面具有较多O2-和O-物种,有利于催化剂的活性提高,α-蒎烯的转化率达88.9%,桃金娘烯醛的收率为79.1%。     

Ti/Sn掺杂CeMn基催化剂的低温脱硝活性及抗水性能

采用共沉淀法制备了Ti/Sn掺杂的CeMn基复合金属氧化物催化剂,研究了Ti/Sn改性对CeMnO_x催化剂的脱硝性能和抗水性能的影响,并通过物化性能表征对催化剂的微观结构、吸附氨状态、氧化还原能力以及表面元素价态进行了分析。结果表明,Ti和Sn元素的引入均可以提升CeMnO_x催化剂低温NO_x转化活性和抗水性能,并且Ti的提升效果更加显著,在150～250℃,CeMnTiO_x脱硝效率接近100%,在200℃、10vol%H₂O条件下,脱硝效率维持在95%以上。H₂程序升温还原、NH₃程序升温脱附及X射线光电子能谱等检测结果表明催化剂表面Ce-O-Ti和Mn-O-Ti结构的形成提升了催化剂的氧化还原性能,增多了催化剂表面弱酸位、中强酸位数量,同时形成了更多的氧空位,从而使催化剂获得了良好的低温NO_x转化活性。     

移动床活性焦烟气净化工艺中废活性焦的形成与特征分析

移动床活性焦低温干法烟气多污染物脱除技术在钢铁烧结烟气脱硫脱硝工艺中具有良好的适用性,但烟气净化过程中活性焦的损耗成为制约该技术推广应用的关键因素之一。以宝钢烧结烟气脱硫脱硝工艺中所产生的废活性焦为研究对象,通过考察其比表面积、孔容结构、灰分中重金属及碱金属含量、表面官能团特征及脱硫脱硝性能,探究烟气净化过程中活性焦组成、结构及表面性质的变化。结果表明,与新鲜活性焦相比,废活性焦粒度集中分布在0.2?5 mm,其表面的氮、氧、硫元素及过渡金属氧化物含量显著增加,比表面积由191.0 m2/g增加至499.0 m2/g,使废活性焦颗粒在150℃下脱硝率由20%提升到70%,120℃下穿透硫容由0.27 mg SO2/g提升至11.08 mg SO2/g,显示了良好的再利用潜力。