粉煤灰基NH3-SCR脱硝催化剂研究进展

NH₃-SCR 是目前燃煤烟气脱硝最为有效的技术,其核心是催化剂的选择。粉煤灰廉价易得,含有一定的硅铝结构和孔结构,在经过负载及改性后用作催化剂呈现出良好的脱硝活性。本文探讨粉煤灰活性组分、制备方法、焙烧温度、前驱体等对脱硝的影响,介绍粉煤灰在 SCR 脱硝方面的研究进展。同时,针对粉煤灰的缺点对粉煤灰改性方法进行归纳,重点介绍酸改性和碱改性对催化剂性能的影响。此外,还简析了催化剂脱硝机理,详细介绍现阶段粉煤灰基脱硝催化剂的成型问题,其中挤压成型具有绝对优势而被大量研究。最后,指出粉煤灰基催化剂现有研究的不足和以后的研究方向,以期将其大规模应用于电厂脱硝,降低烟气脱硝成本。     

火电厂SCR脱硝催化剂寿命预估研究

火电厂SCR烟气脱硝装置的核心是SCR脱硝催化剂,其使用寿命直接影响着SCR工艺的效率和运行费用。针对火电厂SCR脱硝催化剂在运行过程中的失活机理,建立了催化剂的失活动力学模型以及寿命计算方法,并基于物理和数学方法对失活动力学模型进行了修正,采用催化剂实际运行的失活数据进行验证,确定了催化剂失活动力学的最佳修正模型为k=φk0e-At,利用该模型对催化剂进行寿命估算具有较为准确的结果,可为火电厂SCR脱硝催化剂的寿命管理提供一定的参考依据。     

铜改性SCR催化剂脱氨脱硝实验研究

对商业V2O5-WO3/TiO2型SCR催化剂进行铜改性,拟将其取代少量下游SCR催化剂进行逃逸氨和残余NOx的同时去除.在350℃下分别测试了不同铜负载量Cu-SCR催化剂的脱氨和脱硝性能,分析反应温度、NH3/NO比及SO2、H2O等烟气成分的影响,并考察了模拟SCR尾部烟气条件下对逃逸氨和残余NOx的去除效果.结...     

SCR脱硝性能影响因素及维护

我国的氮氧化物污染越来越严重,燃煤电厂将逐步采用SCR（选择性催化还原）烟气脱硝装置,减少污染。系统地分析了SCR脱硝原理,脱硝性能影响因素和对策。主要包括：催化剂组成和活性分析;氨泄漏、二氧化硫的氧化率对空气预热器的影响;以及烟气温度、空间速度对脱硝性能的影响,总结SCR脱硝系统的维护方法。为提高我国的SCR脱硝性能提供借鉴和指导。     

铁系元素对Mn/TiO_2催化剂低温SCR性能的影响

采用浸渍法制备了铁系元素(Fe、Co、Ni)掺杂的Mn/TiO2低温脱硝催化剂,考察了其在80~180℃范围内的脱硝催化效果,并通过XRD、BET、TG、H2-TPR和XPS等测试手段,对催化剂的物理化学性质进行了表征。结果表明,铁系元素的掺入对催化剂表面元素的分布、孔结构、物相组成等有不同的影响,可以明显改善Mn/TiO2催化剂的脱硝性能,在180℃时,分别可以达到97.21%(Fe-Mn/TiO2)、94.01%(Co-Mn/TiO2)、94.03%(Ni-Mn/TiO2)的NO转化效率。     

钒系SCR催化剂对汞形态转化的影响

为研究燃煤电站选择性催化还原(SCR)系统对烟气汞形态转化的作用,通过浸渍法制备钒系(V2O5/TiO2)SCR催化剂,利用实验室SCR汞形态转化试验台研究催化剂钒(V)负载量、反应温度、烟气组分、氨气和空速等因素对汞形态转化反应的影响.结果表明:V2O5负载量的增大在其表面形成更多的V活性中心位,促进汞形态的转化;在试验条件下,SCR催化剂活性随温度升高而增强,最大汞转化率达99.2%;烟气中的HCl为汞氧化反应提供所需的活性Cl原子;NH3与汞氧化反应组分在催化剂表面发生竞争吸附,抑制了汞氧化反应的发生;空速增大不利于汞的形态转化.     

SCR脱硝装置的优化数值研究

静态混合器的结构与布局是保证反应器中烟气温度场、流动场和反应物浓度场均匀分布的关键。本文以某330 MW燃煤机组的烟气脱硝系统为研究对象,运用三维数值仿真方法,模拟烟道中烟气的流动速度、温度、氨浓度及流动方向,对混合器的结构进行优化,分析混合器的类型、摆放、数目与间隔,借此改善流场的均匀性,保证流动速度均匀分布。结果表明：加装混合器可以较好地改善SCR装置烟道内的流场;通过数值模拟,在优化后的模型结构中,反应器上游的烟气速度偏差不大于15%,烟气进入SCR反应器的流速偏差小于15%,入口烟气流向偏差不超过10%;氨氮比相对标准偏差不大于5%,入口温度分布偏差不超过10 K。     

大型火电机组SCR烟气脱硝技术探讨

选择性催化还原脱硝工艺是目前处理燃煤电厂大型火电机组氮氧化物的最主要方法。文章在介绍SCR工艺脱硝原理的基础上,较为详细地介绍了SCR系统构成、装置布置、催化剂的选择及运行控制注意事项,并对该工艺在大型火电机组中的应用前景进行了展望。     

SCR烟气脱硝技术

选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术是中国航天空气动力技术研究院所属航天神舟环境工程有限责任公司充分发挥流体力学专业优势．通过技术引进、消化、吸收与再创新开发的新型脱硝技术。该技术的脱硝率适当．催化剂比例合理：SCR反应器与锅炉炯道配合较好：氨站的安全性能较高：     

SO_4~(2-)改性对Ce、Ti基催化剂NH_3-SCR脱硝性能的影响

采用共沉淀法制备了几种不同的金属氧化物催化剂(Ce-Pr-Ox、Ce-Y-Ox、Ti-PrOx、Ti-Y-Ox、Ti-Al-Ox),并对其进行了硫酸盐改性.实验同时考察了SO2-4改性对催化剂氨选择性催化还原(NH3-SCR)活性和催化剂结构组成的影响.经SO2-4改性的催化剂,NOx转化率在低温和高温均有显著提高,其中,活性最好的Ce-Pr-Ox在350~500℃范围内转化率接近100%.XRD、IR分析结果表明,催化剂经硫酸盐改性后,催化剂出现了结晶态硫酸盐;催化剂中存在M-SO2-4(M=Al,Pr和Y)键,表明了金属氧化物与硫酸盐发生了相互作用.而经SO2-4改性后催化剂优越的SCR脱硝性能与催化剂酸性位点增加密切相关.     

城市垃圾焚烧飞灰高温熔融处理实验研究

利用高温管式炉对生活垃圾焚烧飞灰进行了高温熔融特性分析,包括飞灰在高温下的物质迁移和熔融玻璃体的浸出分析。结果表明,随着反应温度增加,飞灰熔融产生的熔渣相对原始飞灰量依次下降,飞灰高温挥发物增加。经检测,玻璃体满足危险废弃物毒性浸出标准。熔融后的玻璃体密度是飞灰堆积密度的5倍,有很好的减容效果。飞灰中大部分Cl元素挥发至气相和二次飞灰中,Cl-进入气相对熔融系统造成的腐蚀等影响将是未来需解决的工艺问题。     

粉煤灰对砷吸附性能研究

利用粉煤灰除砷,考察碱洗和负载Fe(Ⅲ)氧化物等不同的改性方法对去除As(Ⅴ)效果的影响.结果表明,经碱洗和Fe(Ⅲ)改性的粉煤灰吸附效果(平衡吸附量Qc＞ 35 mg/g)明显强于未经改性的粉煤灰(平衡吸附量Qc＜1 mg/g),在初始砷浓度为1 mg/L,pH值为中性的条件下,投加量为0.5 mg/L,24 h后砷...     

粉煤灰的改性及应用研究

阐述了粉煤灰的表面改性机理,采用增钙、增硅、碱激发、磨细等物理化学方法对粉煤灰进行局部活化及助磨分散等表面改性作用,制备了改性粉煤灰。通过对改性粉煤灰的物理指标、颗粒形貌、粒度分布及其在混凝土中的应用研究,揭示了粉煤灰改性后的活化本质及应用前景。     

Ce掺杂对Mn/ACN催化剂低温NH3-SCR脱硝活性的影响

采用浸渍法将活性组分Mn、Ce负载到酸处理后的椰壳活性炭(ACN)上,制备出采用浸渍法将活性组分Mn、Ce负载到酸处理后的椰壳活性炭(ACN)上,制备出Mn/CAN和Mn-Ce/ACN脱硝催化剂,在固定床上对所制备的催化剂进行了脱硝性能评价,着重探讨了两种活性组分的负载顺序、负载量对催化剂活性的影响,并对催化剂进行了BET、SEM、XRD、XPS表征。结果表明,通过比较Mn/CAN和Mn-Ce/ACN催化剂的脱硝活性,发现Ce的添加能明显提高催化剂的脱硝活性,在温度高于90oC时能达到90%以上的NO去除率,在120-250oC之间,NO转化率维持在100%。活性组分的负载顺序及负载量是影响催化剂活性的重要因素。同时负载活性组分,Ce、Mn负载量均为5%时,催化剂表现出最好的脱硝性能。Mn负载在活性炭上,降低了活性炭的比表面积和孔容,而Mn、Ce负载量均为5%的Mn-Ce/ACN的比表面积和微孔孔容降到695.0m2/g和0.130cm3/g,随着Mn、Ce负载量的增加,比表面积和孔容进一步降低;当Ce、Mn负载量均增加到10%时,其比表面积和微孔孔容只有539.8m2/g和0.106 cm3/g。Mn3+和Mn4+共存于两种催化剂上,而Ce4+ 和Ce3+共存并使Mn-Ce/CAN上Mn4+比例略微增加,导致催化剂表现出最好的脱硝性能.     

粉煤灰微珠表面包覆机理研究

描述了微珠-氢氧化钙溶液体系中复合微珠的制备和表征方法.探讨了95℃恒温状态下氢氧化钙含量、微珠中活性组分随反应时间的变化规律.分析了体系温度和反应时间对包覆层生长过程的影响,结果表明：体系温度和反应时间是加速氢氧化钙对微珠产生水化作用的重要参数,两者之间具有协同效应;体系温度越高,所需反应时间越短,反之亦然.根据反应体系中氢氧化钙最强衍射峰强的变化规律,研究了微珠表面包覆层生长机制和包覆机理.结果表明：包覆层生长过程经历了诱导期、加速期、稳定期和颗粒快速生长期4个阶段.     

粉煤灰制沸石负载氧化铜处理活性艳红X-3B废水

以粉煤灰作原材料制备沸石负载氧化铜处理活性艳红X-3B废水。采用正交试验法考察了灰/碱比、煅烧温度、晶化时间和灰/水比对出水COD和色度指标的影响,确定了沸石制备最佳工艺条件为灰/碱质量比1.2∶1、焙烧温度600℃、晶化时间6 h和灰/水质量比1∶11,制备的沸石负载氧化铜催化剂与过氧化氢联合催化氧化处理活性艳红X-3B废水,可使出水中COD和色度的指标由原水中的450 mg.L-1和10 240降至90 mg.L-1和3倍(稀释倍数),相应的去除率分别为80.02%和99.97%。     

粉煤灰制备沸石负载氧化铜处理酸性大红GR废水

以粉煤灰为原料,用碱熔-水热合成法制备沸石并负载氧化铜处理酸性大红GR废水。采用正交试验法考察了m（灰）/m（碱）比、m（灰）/m（水）比、煅烧温度和晶化时间对出水中色度和COD指标的影响,并确定了沸石制备的最佳工艺条件为m（灰）/m（碱）比1.2：1、m（灰）/m（水）比1：9,焙烧温度500℃和晶化时间10 h。将最佳条件下制备的沸石负载氧化铜并与过氧化氢联合催化氧化处理酸性大红GR废水,获得了满意的结果：出水中色度和COD指标达到25（稀释倍数）和105 mg.L-1,分别低于纺织染整工业污染排放标准GB 4287—92规定的一级和二级排放标准。制备的沸石经XRD表征,确定为NaA型沸石相。     

负载型V_2O_5-WO_3/TiO_2/堇青石脱硝催化剂的研制及性能

以TiO2/堇青石蜂窝陶瓷为载体,V2O5-WO3为活性组分,采用静态浸渍的方法制备了用于氨法选择性催化还原烟气中NO的SCR催化剂,通过XRD和BET对催化剂进行了表征,并考察了该催化剂的应用性能。考察了制备方法、温度、NO浓度、空速和NH3/NO对SCR反应的影响。结果表明,活性组分浸渍溶液中添加助溶剂对制备的催化剂活性有一定的影响,主要影响催化剂表面V2O5的聚集形态,导致脱硝活性下降;活性组分浸渍溶液中添加助溶剂时,可显著提高催化剂的脱硝活性,在反应温度为375℃、NH3/NO=1、空速为10 000h-1的条件下,所制备的催化剂的NO脱除率最高,可达99%。