Fe-MnOx催化剂低温NH3选择性催化还原NOx

合集下载

低温条件下Nano-MnO_x上NH_3选择性催化还原NO

低温条件下Nano-MnO_x上NH_3选择性催化还原NO唐晓龙;郝吉明;徐文国;李俊华【期刊名称】《环境科学》【年(卷),期】2007(28)2【摘要】采用流变相法制备了无载体Nano—MnOx催化剂，在低温条件下（50-150℃）以NH为还原剂系统考察了氮氧化物的选择催化还原特性．结果表明，流变相法制备的Nano-MnOx催化剂具有良好的低温催化活性．实验条件下，80℃即可获得98．25％的NO转化率，100-150℃内NO几乎完全转化；SO2和H2O会与NO和NH3在催化剂表面产生竞争吸附，导致催化活性下降，但该影响是可逆的．经分析，较大的比表面积和较低的晶化度是Nano-MnOx具有良好低温活性的2个主要原因．【总页数】6页(P289-294)【关键词】选择性催化还原;低温;一氧化氮;氨;锰氧化物【作者】唐晓龙;郝吉明;徐文国;李俊华【作者单位】北京理工大学化学物理研究所;清华大学环境科学与工程系【正文语种】中文【中图分类】X701.7【相关文献】1.焙烧温度对MnO_2-CeO_2/Zr_(0.25)Ti_(0.25)Al_(0.5)O_(1.75)整体式催化剂NH_3低温选择性催化还原NO性能的影响 [J], 张秋林;徐海迪;李伟;林涛;龚茂初;陈耀强2.富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原Ⅱ.Ag/Al2O3催化剂上含氧有机物选择性还原NOx的性能 [J], 贺泓;余运波;刘俊锋;张润铎;张长斌;王进3.富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原Ⅰ.Ag/Al2O3催化剂上C3H6选择性催化还原NO的性能 [J], 贺泓;张润铎;余运波;刘俊锋4.负载型低温NH_3选择性还原锰基脱硝催化剂研究进展 [J], 柏林洋;蔡照胜;许琦5.CuO/γ-Al_2O_3催化剂上NH_3选择性催化还原NO [J], 赵清森;向军;王乐乐;石金明;苏胜;胡松;孙路石因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

二氧化钛负载的二元过渡金属氧化物低温NH3选择性还原NOx研究

二氧化钛负载的二元过渡金属氧化物低温NH3选择性还原NOx研究●■'■一[摘氧化钛负载的二元过渡金属氧化物吴碧君,朱文斌,马进,徐超,江存武,吕靓1.国电环境保护研究院,江苏南京2100312.国电蚌埠发电有限公司,安徽蚌埠233411要]在二氧化钛负栽的锰氧化物(MnO/TiO)中引入第2种组分,制成二元过渡金属氧化物(Mn一A/TiO)催化剂,A分别为三氧化二铁(Fe:O.),三氧化钨(WO.),三氧化钼(MoO.),三氧化二铬(Cr.O.),试验研究其低温催化活性,N.选择性及抗SO.毒性. 结果表明,低温活性:Mn—W/TiO2>Mn—Fe/TiO2>Mn—Cr/Ti02>Mn—Mo/TiO2;N2选择性:Mn—Fe/Tio2>Mn—W/Tio2>Mn—Mo/TiO2>Mn～Cr/TiO2,Mn—Fe/TiO.和Mn—w/TiO.保持了较高低温活性的同时提高了N.选择性;当反应气体中含有0.01SO2和6H2O,空速为12600h～,120℃,8h后Mn—W/TiO2,Mn—Fe/TiO.,Mn—Mo/TiO的NO转化率分别保持在98.5,95.8及94.2.由此得出,w0.,Fe.O.为MnO有效的助催化剂,可大大提高MnO/TiO的选择性和抗SO毒性的能力.傅里叶变换红外光谱显示,与Fe0.不同,w0.也提供了部分Lewis酸活性点,在有低浓度SO.存在下Mn—W/TiO.显示了极好的低温NH.选择性还原No的催化活性.[关键词]NH.;NO;选择性催化还原;低温;二元过渡金属氧化物;升温脱附[中图分类号]X7Ol[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2010)12—0023—06EDOI编号]10.3969/j.issn.1002—3364.2010.12.023STUDY oNLoW—TEMPERATURENH3SELECTIVEREDUCTIoNoFNOx BYUSINGTITANIUMDIoXIDEBoRNETWo—ELEMENT INTERIMMETALoXIDEWUBijun,ZHUWenbin,MAJin,XUChao,JIANGCunwu.,LUJing.1.GuodianEnvironmentProtectingInstitute,Nanjing210031,JiangsuProvince,PRC2.GuodianBangbuPowerGenerationCoLtd,Bangbu233411,AnhuiProvince,PRC Abstract:Introducingsecondarycomponentintomagnesiumoxidebornethetitaniumdioxid e(MnO/TiO2),acatalystoftWO—elementmetaloxide(MnO一A/TiO2)hasbeenmade,here,AisFe203,W03,andCr203respectively,theirlowtemperaturecatalyticactivity,selectivityofN2,andS O2一resistantbehaviorbeingtestedandstudied.Resultsshowthatthesequenceofthierlowtemper ature作者简介:吴碧君(1963一),女,博士,国电环境保护研究院教授级高工,主要从事电厂环境保护方面的研究.E—mail:******************热能基础一一荔露热能基础activityisasfollows:Mn—W/TiO2>Mn—Fe/TiO2>Mn—Cr/TiO2>Mn—Mo/TiO2;thesequenceinselectivityofN2is:Mn—Fe/TiO2>Mn—W/Tio2>Mn—Mo/Ti02>Mn—Cr/Ti02;atthetimeofkeepinglowtemperatureactivity,Mn—Fe/TiO2andMn—W/TiO2canenhancetheselectivityofN2.InthecaseofSO2andH2Ocontentinthereactiongasbeing0.01and6respectively,after8hasthe speedandtemperatureofair.becoming12600hand120℃.theconversionrateofNOxbyusin gMn—W/TiO2,Mn—Fe/TiO2andMn—Mo/TiO2iskeptat98.5,95.8,and94.2respectively. Therefore,itisclearthattheWO3andFe2O3areeffectivecatalystaidsforMnO,theycangreat lyen—hancetheselectivityandSO2一resistantabilityofMnO/TiO2.InfraredspectrumofFouriertransfom showsthattheWO3isdifferentfromtheFe203,beingablealsotoprovidepartialLewisacidact ivepoints,underexistenceoflowconcentrationSO2,theMn—W/TiO2hasverygoodcatalysticactivityoflowtemperatureNH3selectivereductionforNO.Keywords:NH3;N0;selectivecatalysticreduction;lOWtemperature;two—elementmetaloxide;tem—peratureraisingdesorption氨选择性催化还原(SCR)是减少固定源NO排放的一个有效途径,已经商业化运行的催化剂为V.O/TiO,添加w0.或MoO.的钒基催化剂,温度范围3004400℃.对于电站锅炉,需要将SCR反应器置于省煤器与空气预热器之间,除尘器之前,以避免硫酸铵沉积和烟气再热消耗能量l_1].大量飞灰的存在使催化反应的条件非常苛刻,因而催化剂使用寿命大大降低.为最大限度地减少压降,工业上通常将催化剂组件加工成陶瓷蜂窝式或不锈钢斜板式以减少压力损失Ⅲ3].安装了SCR反应器的空气预热器也需要作相应改造并增加其清洗频率.对于排烟温度低于250℃的其它工业锅炉和进行了余热利用的焚烧炉与水泥窖炉口],钒基催化剂的活性则显不足.近年来研发SCR低温活性催化剂成为热点,其中以金属锰氧化物(Mn0)的报道最多.现已发现纯Mn0,天然锰矿石及Mn0/AlzO.在150～250℃具有一定的活性_8.].DonovanA比较了负载在锐态型Ti0上的7种过渡金属氧化物的催化活性,在120℃和175℃,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及Cu氧化物中以MnO/TiO的活性最高.MnO/TiO2作为最有前景的低温NH.还原N0的金属氧化物催化剂,还需作更加深入的研究.Qi和Y ang发现Fe—Mn/ Tio.在120～180℃范围具有较高的NO转化率和N选择性r1],MnO一CeO.复合金属氧化物120℃时的低温活性更高_1..笔者曾制备Fe—Mn/TiO并进行了表征和催化反应机理的探讨口.在对不同负载量,不同焙烧温度的MnO/TiO.进行低温NH.选择性催化还原NO的研究后,得到最佳制备条件[16-17].本文通过引人第2种过渡金属组分,减少MnO的负载量,形成TiO.负载的二元过渡金属氧化物,以寻找有效的助催化剂,在保持较高的低温活性的同时,提高催化剂N选择性和抗S0.毒性的能力.1试验部分1.1催化剂的制备(1)MnO/TiO的制备.采用沉积法,将硝酸锰溶解后与TiO.混合,加入碳酸铵溶液形成氢氧化锰Mn(OH)沉淀,沉积在载体Tio上,而后过滤清洗,滤膜上物质经120℃烘干后在所需要的温度下焙烧5 h,冷却后研磨,压成直径为0.15～O.2cm的颗粒.所选择的载体是以锐态晶型为主的德固赛(Degussa)P25型纳米TiO.(德国产).(2)Mn—Fe/TiO2和Mn—Cr/TiO.的制备.采用共沉淀法,以一定量的硝酸铁或硝酸铬与硝酸锰一起溶解于一定量的去离子水,加入经过预处理的TiO.,在不断搅拌过程中缓慢加入碳酸铵溶液形成氢氧化物共沉淀,沉积在TiO.上.用去离子水清洗过滤,重复上述干燥,焙烧过程及研磨,筛分与压片过程.(3)Mn—w/TiO2和Mn—Mo/TiO2的制备.采用共沉淀与浸渍相结合的方法,将硝酸锰溶解于去离子水后加入TiO:,加人碳酸铵溶液形成Mn(OH).沉淀,沉积在载体TiO上.过滤清洗,加入钨酸铵或钼酸铵,在8O℃左右加热搅拌,使其浸渍在已沉积的Mn(OH)./TiO.表面,直至水分完全蒸发为止,再用与上述相同的过程与条件制成0.15t0.2cm的颗粒. 1.2催化活性评估催化活性的测量采用固定床反应器,催化剂用量约1cm.(约0.99g).反应气体由NO和NH.的预稀释气体经He气稀释而成,其中预稀释气体的浓度N0/He为1,NH./He为1,SO./He为1.典型的反应条件:NO为0.05(含5左右的NO),NH.为0.05,O.为4.8,空速为12600h～.水蒸气由去离子水蒸发产生.采用KM9106型烟气分析仪测量反应器进出口气体的NO,NO浓度.为避免NH.对烟气分析仪中化学传感器的损坏,反应器出口气体通人磷酸溶液捕捉未反应完的NH.气.副产物N.O由Gc一9790型气相色谱检测,所用PorapakQ柱柱温为6O℃,热导检测器测量温度为8O ℃.由于在低温下反应,为避免催化剂对N吸附影响评估结果,试验前进行No浓度平衡,进出口浓度误差要求小于5.还原剂NH.由已知浓度的预稀释气体用He气稀释而成,NH.入口气体浓度由配制时的气体分压与预稀释气体浓度计算得出.1.3催化剂的表征采用BelsorpII型比表面积测定仪测量样品的比表面积,孔容和孔径.由吸附等温线和脱附等温线同时算出孔径和孔容.采用傅里叶转换红外光谱仪测量催化剂的化学吸附特性,样品经He气25℃下预处理30min,通入NH./He0.130min后记录红外吸收光谱.氨的程序升温脱附曲线(NH.一TPD)采用Chem—BET3000型脱附仪测量.具体方法:精确称取样品50mg,先在300℃下通入高纯He对样品进行预处理,时间为1h,再降至100℃,通人纯NH.吸附0.5 h,吹脱物理吸附1h,然后以1O℃/min的速度进行程序升温至700℃左右,用热导检测器测量脱附的NH.,记录电信号,基线走平后保温1h,以保证NH. 完全脱附.2试验结果与讨论2.1MnO/TiO:的催化活性与选择性图1给出了MnO/TiO不同负载量(5～25,以Mn计,下同)时NO转化率随温度变化曲线.由图1可见,负载量达15时,温度由80℃升高至160℃,NO转化率由93.0提高到98.3;负载量25时,120℃时转化率接近1009,6,说明Mn的负载量≥15时MnO/TiO.具有较高的低温活性.1O0969288呈8480+5%+1O%+l5%+2O%+25%71/℃(试验时各气体浓度:NO0.05,NH30.05,024.8)图1MnO/TiO2不同负载量时NO转化率随温度的变化图2为3种负载量的MnOx/Ti0.不同温度下N.选择性的试验结果.由图2可见,120℃以下得到了100%的选择性,而高于12O~C时选择性随着负载量的增加而下降,18o℃,15负载量的MnOx/Ti0.选择性降到96,25负载量的只有93.3左右.T{'c(试验时各气体浓度:NO0.05,NH30.05%,024.8%)图2Mno/Tio2不同负载量时N:选择性随温度的变化当反应气体中有0.01SO和6HO存在时,120℃,8h后NO转化率很快降至53%左右(图3),低温条件下少量的SO即可使MnO/TiO.失活.蝌辩6Zt/h(试验时各气体浓度及试验温度:NO0.05,NH30.05,O24.8,SO20.01,H2O6,120℃)图3SO:和H20存在,MnO/TiO:负载量25%时NO转化率可见,对于MnO/TiO.体系,增加Mn的负载量在提高低温活性的同时降低了N:选择性,其抗SO 毒性的能力也亟待改善.2.2二元金属氧化物的改进2.2.1活性的提高热能一一一一一一一囊一l热能基.研究图4是4种二氧化钛负载的二元过渡金属氧化物低温NH.选择性还原NO活性评估结果,催化剂组成为15MnO一10A/TiO.,A代表第2组分金属氧化物,分别为FeO.,WO.,MoO.,Cr.O.(下同). 7,,℃(试验时各气体浓度:NO0.05,NH30.05,O24.8)图4二元过渡金属氧化物N转化率随温度的变化由图4看出,4种二氧化钛负载的二元过渡金属氧化物中Mn—W/TiO.低温活性最高,80～160℃时NO转化率达94.5～99.6;其次是Mn—Fe/ TiOz,为93.5～98.8,高于相同负载量的单组分MnO/TiO催化剂(15MnOJTiO);另外2种催化剂也有一定的低温活性,其中Mn—Mo/TiO.相对差一些,但随着反应温度的提高,NO转化率呈明显上升趋势.其低温活性Mn～w/TiO.>Mn—Fe/TiO2>Mn—Cr/TiO2>Mn—Mo/TiO2.2.2.2选择性的提高图5给出4种二氧化钛负载的二元过渡金属氧化物N.选择性随反应温度的变化曲线.由图5可见, Mn—Fe/TiO2,Mn—W/TiO2及Mn—Mo/Tio2在反应温度范围内有较高的N选择性,温度由100℃升至200℃时选择性由100分别降至99.2%,98一, 98.0,180℃时达99.6,99.2,98.5,较相同负载量的MnO/TiO.的选择性提高5以上.相反,18O℃时,Mn—Cr/Tio.的选择性同比减少5.N.选择性Mn—Fe/TiO2>Mn—W/TiO2>Mn—Mo/ TiO,>Mn—Cr/TiO,100959O蚓Z858010012O140160180200TrC(试验时各气体浓度:NO0.05,NH30.05,O24.8)图5二元过渡金属氧化物N:选择性随温度的变化2.2.3抗SO2毒性的提高120℃低温条件下考验反应气体含有SO.0.01%和HzO6时4种二氧化钛负载的二元过渡金属氧化物对SOz的耐受性(图6).由图6可见,在存在SO.的情况下,不同复合金属氧化物N转化率随时间的变化有明显差异:Mn—Fe/TiO为97.5%,2h内稍有下降,之后一直稳定在95.8%;Mn—w/TiO从开始时的96.6略有上升,8h以后仍然保持98.5%; Mn—Mo/TiO.变化不大,8h后维持在94.2;Mn—Cr/TiO从69迅速下降到48.2,与纯MnOJTiOz相似,8h后活性减少至5O左右.4种催化剂抗SOz毒性顺序为Mn—w/Ti0>Mn—Fe/Ti0> Mn—Mo/TiO2>Mn—Cr/TiO2,以Mn—W/TiO2最高,120℃下8h后仍保持98.5的NOx转化率.文献E11一】2]的研究结果为:在与本文相似的条件下, Mn—Fe/TiOz和MnO一CeO.催化剂NO转化率分别从近似100降低到85和95%左右.t/h(试验时各气体浓度及试验温度:NO0.05,NH30.05, 024.8,SO20.01,H2O6%,120℃)图6S02存在时N转化率的改善2.3表征结果与分析2.3.1比表面积,孔容,孔径比表面积(BET),孔容,孔径表征如表1所示.4种二元过渡金属氧化物比表面积以Mn—Fe/TiO最高,为65.38m/g;Mn—w/Ti02次之,为61.07rll./g.孑L容与孔径均以Mn—w/Ti0.最小,分别为0.297 Cl3~t./g和19.48nm,认为这是其N2选择性和抗SO2 毒性都比较高的原因之一;Mn—Mo/TiO.和Mn—Cr/TiOz的孔径明显大于其它样品,也可以解释这是其N.选择性不高的原因.4个二元过渡金属氧化物样品中比表面积,孔容,孔径总体上以Mn—Fe/TiO:与相同金属负载量的MnOx/TiO最接近.2.3.2NH3吸附红外光谱对MnOx和Fez0进行NH.吸附傅里叶变换红外光谱分析时发现,NH.主要是以共轭键吸附在Mn 表1复合金属氧化物的比表面积,孔容,孔径的Lewis酸中心上,少量以离子键NH+吸附在Bronst酸中心上,而在FeO.上没有明显的吸附峰1,Mn—Fe/TiO中起主要作用的是Mn,Fe是助催化剂.本文对wos进行NH.吸附红外表征试验, 结果如图7所示,在3450cm处有1个较强的吸附峰,为亚胺(一NH.)在w上的吸附峰,这和Lietti等所做的对w0./TiO.进行NH.吸附傅里叶变化红外光谱分析有所不同,后者在3200~3400cm共有3个吸收峰,除此之外在1200cm和1603cm处存在较强的NH.共轭吸附,在1440cm和1660cm还有NH吸附峰[1,吸收峰的强度和数量甚至超过了Vzo5/TiO2,故他们认为wo./TiO2的Lewis酸和Bronst活性比V2O5/Tio2更强.波数/cm'.波数/cm..(a)低波数(b)高波数图7WO3对NH3的吸附红外光谱图8为MnO=对NH.的吸附红外光谱图,在1605cm处有很强的NH.共轭吸附峰],在3200～3600cm之间出现3247,3430,3490,3548,3548cm4个亚胺(一NH2)吸附峰,在1640cm处还有较弱的NH+吸附峰.波数/cm波数/cm'(a)低波数(b)高波数图8Mn对NH3的吸附红外光谱从图7和图8的红外光谱结果可以得出:在Mn—W/TiO.催化剂中,起主要催化作用的仍然是Mn,w0.作为助催化剂也提供了部分Lewis酸活性点.这与商用的钒基催化剂不同,NH.在未负载的V0上几乎全部吸附在Bronst酸中心上,负载的V.O/TiO也是以Bronst酸中心为主,仅有少量的Lewis酸中心L2卜船].低温SCR至关重要的是Lewis酸活性点.NH.吸附傅里叶变化红外光谱表征结果与活性评估结果完全一致,Mn—W/TiO.具有比Mn—Fe/ TiO.更高的低温活性和抗SO.毒性的能力.2.3.3NH.程序升温脱附利用NH.程序升温脱附(NH.一TPD)试验进一一一.一一一热能基础研究一热力发电.二.一o●步研究了NH.在催化剂上的化学吸附特性,图9给出了NH.一TPD谱图.对照MnO/Ti0.,4种二元过渡金属氧化物NH.的脱附温度明显升高,同时峰的数量增加,说明这些催化剂的酸性有所增强,酸的种类增力日.Mn—Fe/Ti02,Mn—W/TiO2,Mn—Mo/TiO2有3个峰,第3个峰的出峰温度在500℃以上,Mn—Cr/ TiO.虽只有2个峰,但第2个峰对应温度为600℃左右,远高于MnO/TiO.脱附峰的出峰温度.可见,通过引入Fe.O.,WO.,MoO.及Crz0.形成的二元过渡金属氧化物可以提高MnO/TiO.的酸强度,因此能提高其催化活性.等售7℃图9TiO负载的复合金属氧化物NH一TPD谱图3结论为改善催化剂Mn0/TiO.的选择性与抗so.毒性,在MnO/TiO.中添加第2种组分,制备了4种锰基二元过渡金属氧化物催化剂.试验结果表明.这些催化剂的酸性均有所增强,Mn—Fe/TiO.,Mn—w/TiO具有很高的低温活性和N.选择性,80℃时NO转化率分别达93.5和94.5%,180℃N.选择性高达99.6和99.29/6,反应气体中有0.01SO.和6H.O存在时,12O℃时NO转化率仍然可维持在96.6和98.5;MoO.的加入可提高N.选择性和抗sO毒性,但低温活性有所下降.可见,Fe.O.与wO.是MnO/TiO.有效的助催化剂.NH.红外吸附光谱显示,与Fe.O.有所不同的是,wO.上也存在Lewis酸中心,因此具有更加显着的助催化效果,在有低浓度SO.存在时,Mn—W/TiO是一种活性较强的低温NH.选择性还原NO催化剂.进一步的研究将是对锰基二元过渡金属氧化物催化剂在高浓度SO条件下进行催化活性的试验及催化剂的耐久性试验,论证其在实际烟气条件下应用的可行性.[参考文献]I-i]BoschH,JanssenF.Catalyticreductionofnitrogenoxides—AreviewonthefundamentalandtechnologyEJ].Catal—ysisToday,1988,2(4):369—532.[2]BuscaG,LiettiL,RamisG,eta1.Chemicalandmechanis—ticaspectsoftheselectivecatalyticreductionofNOby ammoniaoveroxidecatalysts:AreviewEJ].AppliedCa—talysisB:Environmental,1998,18(1/2):1—36.[3]WoodSC.SelecttherightN0Tcontroltechnology[刀. ChemicalEngineeringProgress,1994,90(1):32—38.1-43吴碧君,王述刚,方志星,等.烟气脱硝工艺介绍及其化学反应原理分析EJ].热力发电,2006,35(11):59—6o,64.Es]朱崇兵,金保升,李锋,等.蜂窝状Vz0s—wos/TiOz催化剂脱硝性能研究[J].中国电机工程,2007,27(29):45—5O.[63蔡明坤.装有脱硝系统锅炉用回转式预热器设计存在问题和对策[J].锅炉技术,2005,36(4):8—12,77.E7]周清浩,孔祥忠.2006中国水泥科技发展年度报告(下) [J].中国水泥,2007,(5):27—3O.[8]KapteijnF,Singoredjol,AndreiniA.Activityandselec—tivityofpuremanganeseoxidesintheselectivecatalytic reductionofnitricoxidewithammoniaEJ].AppliedCatal—ysisB:Environmental,1994,3(1):173—189.1-9]TaeSP,SoonKJ,SungHH,eta1.Selectivecatalyticre—ductionofnitrogenoxideswithNH3overnaturalmanga—neseoreatlowtemperature[J].IndustrialEngineering ChemicalResearch,2001,40(21):4491—4495.ElO]SingoredjoI,KorverR,KapteijinF,eta1.Aluminasup—portedmanganeseoxidesforthelow—temperatureselec—tirecatalyticreductionofnitricoxidewithammonia[J]. AppliedCatalysisB:Environmental,1992,1(4):297—316.[11]DonovanAP,BaluSU,PanagiotisGS.TiO2一supported metaloxidecatalystsforlow——temperatureselectivecata——lyticreductionofNOwithNH3I.Evaluationandcharac—terizationoffirstrowtransitionmetalsEJ].JournalofCa—talysis,2004,221(2):421—431.[12]QiGS,Y angRT.Low—temperatureselectivecatalytic reductionofNOwithNH3overironandmanganeseox—idessupportedontitania[J].AppliedCatalysisB:Envi—ronmental,2003,44(3):217—225.[13]QiGS,Y angRT.Performanceandkineticsstudyforlow —temperatureselectivecatalyticreductionofNOwithNH3overMnOx—Ce02catalyst[刀.JournalofCatalysis, 2003,217(2):434—441.(下转第34页)热能基础研究赠臻睫时间图16再热蒸汽随时间变化曲线锅炉l5:O7点火,投4支微油改造后小油枪,助燃风压2500Pa,油枪喷嘴为d1.5inm,油压为0.9 MPa,耗油量为0.5t/h.15:38起动21号磨煤机.20:05投24号磨煤机4支油枪,起动24号磨煤机. 22:30投25,27,28号油枪,起动22号磨煤机,升负荷至200MW.22:52投56,58号油枪,起动25号磨煤机,撤4支油枪.23:15机组负荷300Mw,撤全部油枪.实际本次点火小油枪和大油枪共用燃油23t,而原来温态起动耗油平均为200t,节油率为88.56.随着进一步对其它燃烧器的微油技术改造,节油率可达9O以上,而且数值模拟结果与改造后实践证明,锅炉起,停及低负荷稳燃时,电除尘和脱硫设备可以正常投运,有害排放物也有所下降.[1][23[3][5][6][7][8][参考文献]陶文铨.数值传热学(2版)[M].西安:西安交通大学出版社,2001:333—384.ChenC—J,JawS—Y.FundamentalsofTurbulenceMod—elingl-M].WashingtonDC:Taylor&Francis,1998.王福军.计算流体动力学分析——cFD软件原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2004.陈懋章.粘性流体动力学基础[M].北京:高等教育出版社,2002:238—281.梁红英,黄国强,姜斌.燃烧过程氮氧化物系统中反应和传递模型研究进展I-J].环境保护科学,2006,32(3):1—3, 6.王俭,胡筱敏,冯永新,等.一种基于模糊神经网络的大气质量评价模型[J].城市环境与城市生态,2003,16(5):92—94.聂宇宏,陈海耿.WSGGM结合离散坐标法研究非灰气体辐射换热问题[J].东北大学(自然科学版),2001,22 (4):443—445.罗侠,聂宇宏,张卫军.非灰气体离散坐标法模型的比较[J].材料与冶金,2003,2(2):145—148.(上接第28页)[14]QiGS,Y angRT,ChangR.MnO一CeO2mixedoxides[19][15]能基础[17][18] preparedbyCO—precipitationforselectivecatalyticre—_ duetionofNOwithNH3atlowtemperatures[J].Ap—pliedCatalysisB:Environmental,2004,51(2):93—106.吴碧君,刘晓勤,肖萍,等.Mn—Fe/TiO低温NH.选择性还原NO催化活性及其反应机制VJ].中国电机工程学报,2007,27(17):51—56.吴碧君,刘晓勤,王述刚,等.Mn/TiO低温NH.选择性催化还原N的研究与表征[J].燃烧科学与技术, 2008,14(3):221～226.吴碧君,朱林,曹林岩.新型低温NH.选择性还原N催化剂研究[刀.热力发电,2008,39(¨):49—54.LiettiI,SvachulaJ,ForzattiP,eta1.Surfaceandcatalyt—iepropertiesofV anadia—Titaniasystemintheselective catalyticreductionofnitrogenoxides[J].CatalysisTo—day,1993,17(1—2):131—14O.[2O][21][22]LiettiL,AlemanyJL,ForzattiP,eta1.ReactivityofV205一W03/TiO2catalystsintheselectivecatalyticre—ductionofnitricoxidebyammonia[J].CatalysisToday, 1996,29(1—4):143—148.卢涌泉,邓振华.实用红外光谱解析[M]:北京:电子工业出版社,1989.InomataN,MiyamotoA,MurakamiY.Mechanismofthe reactionofNOandNH3Onvanadiumoxidecatalystin thepresenceofoxygenunderthedilutegascondition [J].JournalofCatalysis,1980,62(1):140—148. InomataM,MiyamotoA,UiT,eta1.Activitiesofvana—diumpentoxide/titaniumdioxideandvanadiumpentox—ide/aluminumoxidecatalystsforthereactionofnitric oxideandammoniainthepresenceofoxygen[J].Indus—trialEngineeringChemicalProductionResearchDevelop—ment,1982,21(3):424—428.。

铁锰双组分催化剂低温选择性催化还原NO性能研究

铁锰双组分催化剂低温选择性催化还原NO性能研究【摘要】本文以铁锰双金属为活性组分，采用柠檬酸法和浸渍法分别制备了氧化物催化剂和负载型分子筛催化剂，以NH3为还原剂在固定床反应装置中进行了催化剂低温活性评价。

结果显示，Fe-Mn是比较理想的SCR低温活性组分，两种催化剂都表现出良好的低温活性。

【关键词】铁锰；低温；选择性催化还原；NO氮氧化物（NOX）是大气的主要污染物之一。

选择性催化还原（SCR，Selective Catalytic Reduction）技术是目前最好的烟气NOX脱除方法。

低温SCR催化剂的开发有利于降低操作成本以及便于将SCR装置与我国现有锅炉匹配。

从目前的研究成果看，Mn基催化剂拥有优良的低温活性，并显示出一定的抗毒能力；另一方面，Fe基催化剂具有价格低廉、易获得等优势，具有广泛的应用前景。

本文对铁、锰双金属组分催化剂的低温活性做了初步探索，为开发高效廉价的低温SCR实用型催化剂提供参考。

1 实验部分1.1 催化剂的制备实验采用柠檬酸法和浸渍法分别制备了系列Fe（n）-MnOx氧化物催化剂和不同金属组分比例的Fe-Mn/ZSM-5负载型催化剂，氧化物催化剂和负载型催化剂分别在400℃和600℃温度下焙烧成型。

1.2 催化剂的活性评价在连续流动态固定床微型反应装置上进行催化剂氨气选择催化还原NO反应性能评价。

活性实验反应条件：氧化物催化剂和负载型催化剂的空速条件分别为30000h-1和12000h-1，反应气体体积组成为1000ppmNO，1000ppmNH3，5%O2，He作为平衡气。

反应物和产物由烟气分析仪分析，即用烟气分析仪测定NO的浓度，计算出转换率并作为评价催化剂活性的依据。

2 结果实验条件下，Fe（n）-MnOx系列氧化物催化剂的活性评价结果如图1所示。

图1中可以分析得出，在整个低温区间中，相对于其他组分含量复合氧化物催化剂而言，Fe（0.3）-MnOX复合氧化物具有理想的催化活性，在100℃时NO的转化率已达90%以上，120℃下NO基本完全被还原。

《2024年锰铁催化剂的制备及其NO中低温催化氧化性能研究》范文

《锰铁催化剂的制备及其NO中低温催化氧化性能研究》篇一一、引言随着环境问题日益严峻，工业尾气处理及减少氮氧化物（NOx）排放已成为当前研究的热点。

锰铁催化剂因其良好的催化性能和较低的成本，在NOx催化氧化中得到了广泛的应用。

本文旨在研究锰铁催化剂的制备方法及其在NO中低温催化氧化性能，为实际应用提供理论依据。

二、锰铁催化剂的制备1. 原材料的选择锰铁催化剂的主要原材料为锰、铁以及载体（如氧化铝、二氧化硅等）。

本文选取纯度较高的锰、铁元素及高比表面积的载体进行实验。

2. 制备方法（1）溶胶凝胶法：将锰、铁盐溶液与载体混合，经过溶胶凝胶过程，形成均匀的催化剂前驱体。

（2）焙烧：将前驱体在特定温度下进行焙烧，形成锰铁氧化物催化剂。

（3）成型：将焙烧后的催化剂进行破碎、筛分、成型等处理，得到所需的催化剂形状。

三、催化剂的表征与性能评价1. 催化剂的表征采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对催化剂的晶体结构、形貌等进行表征。

2. 性能评价通过模拟工业尾气条件，评价催化剂在NO中低温（如200-300℃）催化氧化性能。

采用固定床反应器进行实验，以NO转化率为评价指标。

四、结果与讨论1. 制备条件对催化剂性能的影响（1）焙烧温度：焙烧温度对催化剂的晶体结构及催化性能有显著影响。

适当提高焙烧温度有利于提高催化剂的结晶度和比表面积，从而提高催化性能。

（2）锰铁比例：锰铁比例影响催化剂的氧化还原性能和NO 吸附能力。

适当调整锰铁比例可优化催化剂的催化性能。

2. 催化剂的NO中低温催化氧化性能实验结果表明，制备的锰铁催化剂在NO中低温催化氧化中表现出良好的性能。

在特定条件下，NO转化率可达到较高水平。

同时，催化剂具有良好的稳定性和抗硫性能。

五、结论本文研究了锰铁催化剂的制备方法及其在NO中低温催化氧化性能。

通过调整制备条件和优化锰铁比例，成功制备出具有较高NO转化率的锰铁催化剂。

《MnCeTiOx催化剂用于烟气Hg0催化氧化和NH3选择性催化还原NO的研究》范文

《MnCeTiOx催化剂用于烟气Hg0催化氧化和NH3选择性催化还原NO的研究》篇一一、引言随着工业化的快速推进，大气污染问题愈发严峻。

在各种大气污染物中，汞（Hg）和氮氧化物（NOx）是两大主要污染物。

烟气中汞的排放对环境和人类健康造成了极大的威胁，而氮氧化物的存在也是导致光化学烟雾和酸雨的重要原因。

因此，如何有效地控制和去除这两种污染物已成为环境科学研究的重要课题。

本文着重研究了MnCeTiOx催化剂在烟气中Hg0催化氧化和NH3选择性催化还原NO的应用。

二、MnCeTiOx催化剂的制备与表征MnCeTiOx催化剂的制备主要采用溶胶凝胶法，通过控制反应条件，得到具有特定结构和性质的催化剂。

通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对催化剂进行表征，分析其晶体结构、形貌和元素组成等。

结果表明，MnCeTiOx催化剂具有较高的比表面积和良好的孔结构，有利于反应物的吸附和反应的进行。

三、Hg0催化氧化研究在烟气中，Hg0是一种较为稳定的汞形态，难以直接去除。

本研究利用MnCeTiOx催化剂对Hg0进行催化氧化，将其转化为易去除的二价汞形态。

实验结果表明，在适当的反应条件下，MnCeTiOx催化剂能够有效地催化氧化Hg0，提高其去除效率。

同时，催化剂具有良好的稳定性和抗中毒性能，能够在长时间运行过程中保持较高的活性。

四、NH3选择性催化还原NO研究NH3选择性催化还原NO是一种有效的氮氧化物去除技术。

本研究利用MnCeTiOx催化剂进行NH3选择性催化还原NO的实验研究。

实验结果表明，在一定的温度和空速条件下，MnCeTiOx催化剂能够有效地将NO还原为N2和H2O。

同时，该催化剂具有良好的选择性，即优先还原NO而非其他含氮化合物。

此外，催化剂的活性随温度的升高而增大，但过高或过低的温度都不利于反应的进行。

五、结论本研究表明，MnCeTiOx催化剂在烟气Hg0催化氧化和NH3选择性催化还原NO方面具有优异的表现。

低温非钒基NH_3选择性催化还原催化剂的技术需求和研究进展

ｄｉ，ＣＨＥＮＹｕｎｆａ．（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｕｌｔｉｐｈａｓｅＣｏｍｐｌｅｘＳｙｓｔｅｍｓ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｒｏｃｅｓｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉ — ｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０）
关键词低温选择性催化还原非钒基催化剂ｓ０ＨｚＯ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｅｍａｎｄａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｖａｎａｄｉｕｍ－ｆｒｅｅＮＨｒＳＣＲｃａｔａｌｙｓｔｓＬＩＷｅｉｍａｎ，Ｌ儿Ｈａｉ —
环境污染与防治第３５卷第７期２０１３年７月
低技术需求和研究进展＊
李伟曼刘海弟陈运法
（中国科学院过程工程研究所，多相复杂系统国家重点实验室，北京１０Ｏ１９０）
摘要低温脱硝技术对于氮氧化物（ＮＯｘ）的脱除意义深远，而ＮＨ３选择性催化还原（ＮＨ３ＳＣＲ）ＮＯ技术不仅在燃煤工厂里
有应用，也在移动源的ＮＯｘ的脱除上有应用的潜能。在低温ＮＨ。一ＳＣＲ技术领域，很多非钒基的催化剂材料因其优异的催化性能受到重视。简述了低温ＳＣＲ技术在能源、水泥、冶金行业的技术需求，并着重介绍了各种催化剂的ＳＣＲ活性、不同催化剂的催化机制和抗ＳＯ２、Ｈ２Ｏ性能。并由此得出未来工业脱硝对催化剂的高ＳＣＲ催化活性、高的Ｎ２选择性以及良好的抗Ｓ０２和Ｈ２（）性能的要求。

低温选择性催化还原NOx

低温（80℃-200℃ ）SCR 催化剂是近年来在成熟的 SCR 催化剂（如 V2O5-WO3/TiO2 商用催化剂，操作温度 300 ℃-400 ℃）基础上发展起来的，其脱氮装置可置于脱硫装置之后，从而避免灰飞对催化剂的污染磨损堵塞，减轻 SO2 引起的毒化失活，具有易与现有的烟道设备匹配延长催化剂使用寿命经济高效且能耗低等优点。
作者: 高翔;杨青;李华;陈志航;李雪辉;王乐夫;
大气中的 NO x能引起酸雨, 光化学烟雾 ,地表水富营养化等破坏生态环境并危及人类健康的一系列问题。控制大气中 NO x的排放引起了全球的关注，同时也是我国目前大气环境保护中的重点和难点, 因此，对NOx 的处理尤为重要。催化脱硝法中的选择性催化还原法（SCR）兼顾经济与效率，是目前成熟的工业方法。
NO
性原特到性具性对等
低剂别移，有还碳）
。，是动能良原氢。
但用源较好化
是其选择
丙烯做还
低温脱氮
好地运用
的催化活
的反应
Байду номын сангаас
合物选择
催化剂
是组多属在
贵分，催
金被最化
属（如
研究的物质
早作为活性
剂的研究较
领域，金
但由于贵金属催化剂成本高，因此在实际应用上并不具有很大的竞争优势而且存在一些问题如： ①贵金属催化剂的选择性一般较差，反应过程中会生成N2O，造成二次污染； ②当烟气中NO和NO2 同时存在时，催化剂活性不高，一般需要先将 NO2 还原为 NO，这无疑将增加投资并使系统复杂化。
分子筛催化剂

掺杂元素的氧化锰基低温NH_3选择性还原氮氧化物催化剂研究进展

2012年9月第20卷第9期工业催化INDUSTRIAL CATALYSIS Sept．2012Vol．20No．9综述与展望收稿日期：2012－03－30基金项目：中国石油化工集团公司资助项目（308026）作者简介：吴昊，1987年生，女，辽宁省沈阳市人，在读硕士研究生，研究方向为大气污染控制与治理。

通讯联系人：刘忠生，教授级高级工程师，从事石油化工环境保护技术研究。

E-mail ：liuzhongsheng．fshy@sinopec．com 掺杂元素的氧化锰基低温NH 3选择性还原氮氧化物催化剂研究进展吴昊1，2，刘忠生2*，王学海2，李海英1，2（1．辽宁石油化工大学，辽宁抚顺113001；2．中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001）摘要:氨气选择性催化还原技术(NH 3－SCR )是控制氮氧化物排放的有效方法，但由于传统的氧化钒催化剂起活温度偏高，存在运行成本高等不足。

近年来，开发具有低温活性的高效脱硝体系成为选择性催化还原技术的研究热点。

其中，氧化锰催化剂是目前研究较为广泛的低温NH 3－SCR 催化剂。

综述了近年来国内外关于不同掺杂元素对氧化锰基低温催化剂催化性能影响的研究进展，阐述了掺杂Ce 、Fe 和其他元素的锰基催化剂的低温NH 3－SCR 反应性能、反应机理、抗硫抗湿性能及其工业化应用前景，展望了氧化锰基低温NH 3－SCR 催化剂未来的发展方向。

关键词:催化化学;低温氨气选择性催化还原;氮氧化物;氧化锰;掺杂元素doi :10．3969/j．issn．1008-1143．2012．09．002中图分类号：TQ426．94；X701文献标识码：A文章编号：1008-1143（2012）09-0005-08Research progress in manganese oxide-based catalysts doped with different elements for low-temperature selective catalytic reduction of NOx with NH 3WU Hao 1，2，LIU Zhongsheng 2*，WANG Xuehai 2，LI Haiying 1，2（1．Liaoning Shihua University ，Fushun 113001，Liaoning ，China ；2．Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals ，Fushun 113001，Liaoning ，China ）Abstract ：Selective catalytic reduction of NOx by NH 3（NH 3-SCR ）technology is an effective way to con-trol the emission of nitrogen oxides．The conventional vanadium oxide catalysts can work effectively only at high temperature ，so it has the shortage of high operating cost．In recent years ，the development of new catalysts with high activity and stability at low temperature has become the research focus of the selective catalytic reduction technology．Manganese oxides catalysts were widely studied in the field of low-tempera-ture NH 3-SCR catalysts．The recent research advance on manganese oxide-based catalysts with different doping elements was reviewed in this paper．The reactivity and reaction mechanism of manganese oxide-based catalysts doped with the elements Ce and Fe for low-temperature selective catalytic reduction of nitrogen oxides with ammonia and their tolerance to water vapor and sulfur dioxide were summarized．The commercial application prospect and development direction of manganese oxide-based catalysts for low-temperature NH 3-SCR in the future were outlined．Key words ：catalytic chemistry ；low-temperature NH 3selective catalytic reduction ；nitrogen oxides ；manganese oxides ；doping element6工业催化2012年第9期doi：10．3969/j．issn．1008-1143．2012．09．002CLC number：TQ426．94；X701Document code：A Article ID：1008-1143（2012）09-0005-08NOx是引发雾霾和酸雨等一系列大气环境问题的主要污染物，对人类健康和生态环境构成极大威胁。

氧化锰基催化剂低温NH_3选择性还原NO_x反应及其机理

Reactions and Mechanisms of LowTemperature Selective Catalytic Based Catalysts Reduction of NO x by NH 3 over Manganese Oxide2 Sun Liang 1 ，
Xu Youjia 2
1
引言
氮氧化物（ NO x ）是主要的大气污染物之一，不
。贵金属催化剂在低温下具有良好的催化活，但由于贵金属催化剂成本较高、操作温度窗
而且是臭氧、细粒子和酸沉仅对人体健康产生危害，降等二次污染的重要前体物
收稿： 2010 年 2 月，收修改稿： 2010 年 4 月 * 国家自然科学基金项目（ No. 21077026 ， 20977018 ）、上海市自然科学基金项目（ No. 09ZR1402500 ）和教育部博士点基金项目（ No. 20090071120005 ）资助 Corresponding author e-mail ： zhoujing@ hqu. edu. cn
8］ Smirniotis 等［7 ，比较研究了 TiO 2 负载第 4 周期过
。根据我国近年来
NO x 的排放数据，固定源的 NO x 排放量占全国人为
［ 2］因此有效地控制固源 NO x 排放总量的 60% 以上，
定源的 NO x 排放是解决我国 NO x 污染的关键问题 NH 3 之一。在各种控制固定源 NO x 排放的技术中，选择性催化还原 NO x （ NH 3 -SCR ）是目前国际上行之应用最广的烟气脱硝技术，其主要的反应式有效、如下： 4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O （1） NH 3 -SCR 技术的核心是催化剂，目前商用的催化剂是 WO 3 或 MoO 3 改性的 V 2 O 5 / TiO 2 （锐钛矿）催这些催化剂在化剂（ V 2 O 5 质量分数一般小于 1% ），相对高的工作温度（ 300 —400℃ ）下是非常有效的，然而在低于 200℃ 的温度下表现出非常低的催化活性

MnOx／TiO2催化剂的制备及其低温NH3选择性催化还原NO性能

然后，用ＢＴ，Ｄ，ＲＥ，ＴＲ等方法研究了载体和催化剂的微观结构、散状态和氧利ＥＸＲＨＴＭＨ－Ｐ分化还原性质．实验结果表明：随着煅烧温度的增加，纳米ＴＯｉ从锐钛型逐渐向金红石型转变，０７０
Ｍａ０１ｙ２２
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０００．０２０．１ｏ：０３６／．ｓ．０１— ５５２１．３０３ｓ
Ｍｎ／ｉＯｘＴＯ２催化剂的制备及其低温ＮＨ３
选择性催化还原Ｎ性能ｏ
徐海涛金保异亚平匾张
ｂｈｅｍｉｒ — ｍｕｓｏｔｄａｉｆｒｎａｃｎａｉｎｔｍｐｒｔｒｓＡｅｅｆＭｎ／ＴｉａｅｐｅｙｔｃｏｅｌｉｎｍｅｈＯｔｄｆｅｅｔｃｌｉｔｏｅｅａｕｅ．ｓｒｓｏＯｉ０．ｒｒ．
ｐａｅｙｉｐｅａｉｎｗｉｈＴｉ２ｎａｏａｔｃｅｎａｇｎｕａｅａｅｐｒｃｒｏ．Ｔｈｎｔｃｏ— ｒｄｂｍｒｇｎｔｏｔＯｎｐｒｉｌｓａｄｍｎａｏｓｃｔｔｅｕｓｒｅｈｅｍｉｒｓｒｃｕｅｔｕｔｒｓ，ｄｓｅｓｏｔｔｎｄｒｄｘｐｏｒｉｓｏｅｐｏｃｒｈｒｃｅｚｄｂｉｐｒｉｎｓａｕｓａｅｏｒｐｅｔｅｆｔｒｄｕｔａｅｃａａｔｒｅｙＢＥＴ，Ｘ —ａｉ－ｈｉｒｙｄｆｆａｔｏｒｃｉｎ，ｈｇｒｓｌｔｏｒｎｓｉｓｏｌｃｏｃｏｃｐｙ，ａｄＨ２ｔｍｐｒｔｅｐｏｒｍｍｅｅｕｃｉｈ—ｅｏｕｉｎｔａｍｓｉｎｅｅｔｎｍｒｓｏｒｉｎ－ｅｅａｕｒｒｇａｄｒｄ —

MnOx-基催化剂低温NH3-SCR脱硝研究进展

环境科学导刊2021,40（1）CN53-1225/X ISSN1673-9655 MnO x-基催化剂低温NH3-SCR脱硝研究进展赵中昆，陈鑫，许志志（云南省生态环境科学研究院，云南昆明655002）摘要：锰氧化物（MnO x）基催化剂在氨选择性催化还原（NH-SCR）脱除氮氧化物（NO x）的反应中具有高的低温催化活性。

然而，目前，缺乏从分子原子水平认知控制MnO x基催化剂低温活性的关键机制，进而难以采用可控策略实现NO x在更宽的温度窗口和更低温度的高效催化转化。

本文基于最新的研究进展，综述了催化剂制备方法、催化剂载体、异质杂原子掺杂以及催化剂形貌等因素对MnO x基催化剂NH3-SCR脱硝性能的影响，深入认识了MnO x基催化剂脱硝的作用机理，简要介绍了该催化剂的抗硫抗水机理，并对MnO x基催化剂低温NH3-SCR脱硝反应的未来发展进行了展望。

关键词：氮氧化物；选择性催化还原；锰氧化物；脱硝中图分类号：X12文献标志码：A文章编号：1673-9655（2221）01-0001-032前言氮氧化物是主要的大气污染物，不仅会导致酸雨、光化学烟雾和雾霾（PM,）等环境问题，而且会危害人体健康[1_3]o为了缓解NO’污染，生态环境部制定了严格的排放标准，如：《GB18352.6-2216轻型汽车污染物排放标准限制及测量方法（中国第六阶段）》中2220年轻型车辆NO x的限值不超过60mg/kg o NO x脱除技术包括选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）和非选择性催化还原（NSCR）〔2o其中，氨选择性催化还原（NH-SCR）作为一种高效的NO x脱除手段得到了研究人员的广泛关注⑶o常见的NH3-SCR脱硝体系为金属氧化物基催化剂，活性组分主要有钒（V）、锰（Mn）、肺（Ce）和铁（Fe）基氧化物等[4-6]o锰氧化物（MnO x）催化剂由于具有多种价态和优异的氧化还原性能，表现出优良的低温（<255七）NH3-SCR脱硝活性⑸,成为NH3-SCR领域的研究热点。

Fe-MnOx催化剂低温NH3选择性催化还原NOx

Fe-MnOx催化剂低温NH3选择性催化还原NOx
孙红;柳志刚;王树臣
【期刊名称】《大连交通大学学报》
【年(卷),期】2013(034)003
【摘要】采用柠檬酸法制备了Fe-MnOx复合氧化物催化剂,并将其应用于低温NH3选择催化还原NOx反应.结果表明,Fe/(Fe+ Mn)摩尔比为0.4的催化剂具有最佳的低温催化活性,采用乙酸锰制备的催化剂表现出明显优于以硫酸锰为前驱体的催化剂的低温催化活性.XRD和H2-TPR表征结果表明,催化剂中存在着Fe-Mn 固溶体是其具有较高低温SCR活性的主要原因.
【总页数】4页(P86-89)
【作者】孙红;柳志刚;王树臣
【作者单位】大连交通大学环境与化学工程学院,辽宁大连 116028;大连交通大学环境与化学工程学院,辽宁大连 116028;大连交通大学环境与化学工程学院,辽宁大连 116028
【正文语种】中文
【相关文献】
1.Cr改性钒基催化剂对NH3低温选择性催化还原NOx的影响 [J], 杨睿;黄海凤;陈一杰;张细雄;卢晗锋
2.新型MnOx催化剂用于低温NH3选择性催化还原NOx [J], 唐晓龙;郝吉明;徐文国;李俊华
3.NH3等离子体优化MnOx/MWCNTs催化剂低温选择性催化还原性能 [J], 胡
月霞;黄碧纯
4.MnOx-SnO2/TiO2型催化剂低温NH3选择性催化还原NO [J], 邓珊珊;李永红;阿荣塔娜;李晓良
5.碳化硅负载氧化铜催化剂低温NH3选择性催化还原NOx的性能 [J], 白书立;张晓玉;薛瑶佳;李换英;郏建波
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《锰铁催化剂的制备及其NO中低温催化氧化性能研究》范文

《锰铁催化剂的制备及其NO中低温催化氧化性能研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，大气污染问题日益严重，其中氮氧化物（NOx）的排放是主要的环境污染源之一。

为了减少NOx的排放，科研人员致力于开发高效、稳定的催化剂，以实现NOx的催化氧化转化。

锰铁催化剂因其在中低温条件下表现出良好的催化性能，而受到广泛关注。

本文将重点探讨锰铁催化剂的制备方法及其在NO中低温催化氧化性能的研究。

二、锰铁催化剂的制备锰铁催化剂的制备主要采用共沉淀法、溶胶-凝胶法、浸渍法等方法。

本文采用共沉淀法制备锰铁催化剂，具体步骤如下：1. 将适量的锰盐和铁盐溶解在去离子水中，形成混合溶液。

2. 在搅拌条件下，向混合溶液中加入沉淀剂，使锰、铁离子共同沉淀。

3. 将沉淀物进行洗涤、干燥、煅烧等处理，得到锰铁复合氧化物。

4. 将得到的氧化物与载体（如氧化铝）混合、成型、烧结，制备得到锰铁催化剂。

三、NO中低温催化氧化性能研究本部分主要研究锰铁催化剂对NO的催化氧化性能，包括催化剂的活性、选择性、稳定性等方面。

1. 催化剂活性评价采用程序升温反应法评价催化剂的活性。

在固定床反应器中，以NO和O2为反应物，考察不同温度下催化剂对NO的转化率。

结果表明，锰铁催化剂在中低温范围内表现出较高的催化活性。

2. 催化剂选择性评价通过测定反应产物的组成和含量，评价催化剂的选择性。

结果表明，锰铁催化剂在催化氧化NO过程中，主要生成N2和H2O，具有较高的选择性。

3. 催化剂稳定性评价在长时间运行过程中，考察催化剂的稳定性。

通过反复进行NO催化氧化反应实验，发现锰铁催化剂具有良好的稳定性，能长时间保持较高的催化活性。

四、结论本文采用共沉淀法制备了锰铁催化剂，并对其在NO中低温催化氧化性能进行了研究。

结果表明，锰铁催化剂在中低温范围内表现出较高的催化活性、选择性和稳定性。

这为进一步开发高效、稳定的催化剂，实现NOx的催化氧化转化提供了有益的参考。

然而，锰铁催化剂的制备方法和性能仍需进一步优化和改进，以提高其在实际应用中的效果。

锰基催化剂低温选择催化还原处理NOx的研究现状与展望

锰基催化剂低温选择催化还原处理NOx的研究现状与展望解智博;宋艳军;梁金生;薛刚;孟军平;孙剑锋【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2017(031)011【摘要】锰基催化剂具有较高的催化活性,且成本低,在选择性催化还原(SCR)尾气中的NOx领域具有广阔应用前景.介绍了锰基低温SCR催化剂处理NOx的最新进展.锰基催化剂可分为两类:锰氧化物催化剂和锰基掺杂过渡金属氧化物催化剂.针对锰氧化物催化剂,主要分析了锰的氧化价态、结晶形态、比表面积以及形态学对催化效果的影响;对于锰基掺杂过渡金属氧化物催化剂,重点分析了掺杂物对催化剂的催化能力、催化温度范围、N2的选择性和抗SO2、H2O毒化能力的影响.最后在总结全文的基础上,展望了锰基催化剂的应用前景.【总页数】7页(P38-43,50)【作者】解智博;宋艳军;梁金生;薛刚;孟军平;孙剑锋【作者单位】河北工业大学生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室,天津300130;河北工业大学能源与环保材料研究所,天津300130;河北工业大学生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室,天津300130;河北工业大学能源与环保材料研究所,天津300130;河北工业大学生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室,天津300130;河北工业大学能源与环保材料研究所,天津300130;河北工业大学生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室,天津300130;河北工业大学能源与环保材料研究所,天津300130;河北工业大学生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室,天津300130;河北工业大学能源与环保材料研究所,天津300130;河北工业大学生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室,天津300130;河北工业大学能源与环保材料研究所,天津300130【正文语种】中文【中图分类】X511【相关文献】1.Mn基催化剂低温NH3选择催化还原NOx [J], 王颖;孙红;柳志刚;兰喜龙2.MnO2/NaY催化剂上NH3低温选择催化还原NOx [J], 伍斌;童志权;黄妍3.Cu-SAPO-34催化剂的低温水热稳定性及其对NH3选择催化还原NOx反应性能的影响 [J], 向骁;吴鹏飞;曹毅;曹磊;王全义;徐舒涛;田鹏;刘中民4.CexTi1-xO2负载锰基催化剂的制备及其低温NH3选择催化还原NO [J], 吴大旺;张秋林;林涛;龚茂初;陈耀强5.锰基催化剂低温选择性催化还原NOx的研究 [J], 罗传奎;郝吉明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

新型铬钴复合氧化物中低温选择性催化ＮＯｘ还原及原位机理研究

２０１５年９月第２３卷第９期工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳＳｅｐｔ．２０１５Ｖｏｌ．２３　Ｎｏ．９催化剂制备与研究收稿日期：２０１５－０４－０７基金项目：国家自然科学基金（２０１２０６０４８）资助项目；广州市珠江科技新星专项（２０１４Ｊ２２０００３６）作者简介：薛隆毅，１９９０年生，男，湖南省桃江县人，硕士，研究方向为环境催化。

通讯联系人：陈志航，１９７９年生，男，湖南省长沙市人，博士，高级工程师，主要从事大气污染控制技术研究。

新型铬钴复合氧化物中低温选择性催化ＮＯｘ还原及原位机理研究薛隆毅１，２，邓志毅１，陈定盛２，唐志雄２，陈雄波２，方　平２，岑超平２，陈志航２（１．湘潭大学环境工程系，湖南湘潭４１１００５；２．环境保护部华南环境科学研究所，广东广州５１０６５５）摘　要：采用固相法合成系列铬钴复合氧化物催化剂，该催化体系在中低温［（１８０～３００）℃］下具有优异的氨选择性催化氮氧化物还原活性，其中，Ｃｒ（０．５）－ＣｒＯｘ催化剂在空速５００００ｈ－１、反应温度２００℃和２２０℃条件下，ＮＯｘ转化率达１００％。

采用原位ＤＲＩＦＩＳ研究催化剂表面吸附物种以及催化机理，在反应温度２２０℃考察Ｃｒ（０．５）－ＣｏＯｘ催化剂表面ＮＨ３与ＮＯ的吸附态形式和ＮＨ３－ＳＣＲ反应过程中中间态及其反应机理。

结果表明，Ｃｒ（０．５）－ＣｒＯｘ催化剂上ＮＨ３吸附在Ｌ酸位，也能吸附在Ｂ酸位，但只与气态的ＮＯｘ反应，生成中间体ＮＨ２ＮＯ，再进一步反应，最终生成Ｎ２与Ｈ２Ｏ。

吸附态的ＮＯｘ不参与ＳＣＲ反应，反应遵循Ｅｌｅｙ－Ｒｉｄｅａｌ机理。

关键词：催化化学；铬钴复合氧化物；中低温选择性催化还原；原位ＤＲＩＦＩＳｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８１１４３．２０１５．０９．００７中图分类号：Ｏ６４３．３６；Ｘ７０１．７文献标识码：Ａ文章编号：１００８１１４３（２０１５）０９０６９３０５ＡｎｏｖｅｌＣｒＣｏｍｉｘｅｄｏｘｉｄｅｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＮＯｘｗｉｔｈＮＨ３ａｔｍｅｄｉｕｍｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｉｎｓｉｔｕＤＲＩＦＴＳｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｉｔｓｒｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍＸｕｅＬｏｎｇｙｉ１，２，ＤｅｎｇＺｈｉｙｉ１，ＣｈｅｎＤｉｎｇｓｈｅｎｇ２，ＴａｎｇＺｈｉｘｉｏｎｇ２，ＣｈｅｎＸｉｏｎｇｂｏ２，ＦａｎｇＰｉｎｇ２，ＣｅｎＣｈａｏｐｉｎｇ２，ＣｈｅｎＺｈｉｈａｎｇ２（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉａｎｇｔａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１００５，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｓｅｒｉｅｓｏｆＣｒＣｏｍｉｘｅｄｏｘｉｄｅｃａｔａｌｙｓｔｓｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｓｒｅａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ＳＣＲ）ｏｆＮＯｘｗｉｔｈＮＨ３ｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｅｘｃｅｓｓｏｘｙｇｅｎａｔｍｅｄｉｕｍｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［（１８０～３００）℃］．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓｐａｃｅｖｅｌｏｃｉｔｙ５００００ｈ－１ａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ２００℃ａｎｄ２２０℃，ＮＯｘｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｒｅａｃｈｅｄ１００％ｏｎＣｒ（０．５）ＣｏＯｘｃａｔａｌｙｓｔ．Ｉｎｓｉｔｕｄｉｆｆｕｓｅｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅｉｎｆｒａｒｅｄｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＤＲＩＦＴ）ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｆｏｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｉｅｓｏｎＣｒ（０．５）ＣｏＯｘｃａｔａｌｙｓｔｓｕｒｆａｃｅａｎｄｒｅｖｅａｌｉｎｇｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｕｎｄｅｒｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ２２０℃．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｓｉｔｕＤＲＩＦＴＳｒｅｓｕｌｔｓ，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔＮＨ３ｗａｓａｄｓｏｒｂｅｄｏｎＬｅｗｉｓａｎｄＢｒｎｓｔｅｄａｃｉｄｓｉｔｅｓｏｆＣｒ（０．５）ＣｒＯｘｃａｔａｌｙｓｔ，ａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄｉｎｔｏＮＨ２．ＴｈｅｇａｓｐｈａｓｅＮＯｃｏｕｌｄｂｏｎｄｗｉｔｈＮＨ２ａｎｄｆｏｒｍａｎｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＮＨ２ＮＯ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｆｕｒｔｈｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｅｉｎｔｏＮ２ａｎｄＨ２Ｏ．ＴｈｅａｄｓｏｒｂｅｄＮＯｘｄｉｄｎ’ｔｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｉｎｔｈｅＳＣＲｒｅａｃｔｉｏｎ．ＮＨ３ＳＣＲｒｅａｃｔｉｏｎｏｎＣｒ（０．５）ＣｏＯｘｃａｔａｌｙｓｔｍａｉｎｌｙｆｏｌｌｏｗｅｄｔｈｅＥｌｅｙＲｉｄｅａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｔｉｃｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ＣｒＣｏｍｉｘｅｄｏｘｉｄｅ；ｍｅｄｉｕｍｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｔｉｃCopyright ©博看网. All Rights Reserved.　６９４工业催化２０１５年第９期　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｉｎｓｉｔｕＤＲＩＦＴＳｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８１１４３．２０１５．０９．００７ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：Ｏ６４３．３６；Ｘ７０１．７Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：ＡＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８１１４３（２０１５）０９０６９３０５工业窑炉（玻璃和陶瓷等）烟气具有飞灰含量高、ＮＯｘ和ＳＯ２浓度高且烟温偏低［（２００～３００）℃］的特点，而目前应用较为广泛和成熟的锅炉烟气选择性催化还原（ＳＣＲ）脱硝催化剂［１］存在活性温度高和范围窄［（３５０～４５０）℃］等问题，不适用于窑炉烟气脱硝。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

采收稿日期：２０１２ — １２ — ０３
基金项目：工业生态与环境工程教育部重点实验室开发基金资助项目（ＫＬＩＥＥＥ一１１－０３）作者简介：孙红（１９７６一），女，讲师，博士，主要从事环境催化和大气污染控制方面的研究
行。但是，Ｍｎ基催化剂仍存在一个问题：低温催
化活性仍较低，特别是当温度低于１５０￣Ｃ时．研究
表明Ｍｎ与ｃｅ、Ｆｅ等金属相互作用，可以提高多
价态Ｍｎ在各个价态之间的相互转化，有利于形成Ｍｎ ¨、Ｍｎ ¨、Ｍｎ ¨之间的氧化还原循环，从而提高对ＮＨ，和ＮＯ的活化，有利于低温ＳＣＲ反应的进行．本文采用共沉淀法制备了Ｆｅ — ＭｎＯ催化剂，
低温范围对ＮＯ表现出优越的催化活性主要是由于催化剂中共存着多价态Ｍｎ元素，在反应过程中可以相互转化，有利于催化氧化还原反应的进
ＮＯ脱除方法，该工艺广泛采用Ｖ — ｗ－Ｔｉ系列催化剂，其优点是活性高和抗硫性能好．但是，该类催化剂工作温度较高（３２０～４２０ｑＣ）．为此，国外一
般将ＳＣＲ反应器设置在锅炉省煤器之后，脱硫除尘器之前．对于我国现有的锅炉系统，省煤器、空气预热器和锅炉是一体的，并且一般都先安装了
除尘或者除尘脱硫装置，导致该项技术难于与我国现有的锅炉相匹配．理想的脱硝工艺是将ＳＣＲ装置安装在脱硫除尘装置之后，但是由于脱硫除
尘后烟气的温度较低，目前还没有与之匹配的催化剂．因此，研制与现有烟气系统相匹配的低温
高活性ＳＣＲ催化剂已成为国内外研究的热点．
研究不同前驱体对催化剂活性的影响．通过ＸＲＤ、ＴＰＲ等表征探讨影响催化剂活性的主要影
第３４卷
第３期
大连交通大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＤＡＬＩＡＮＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｖｏ１．３４Ｎｏ．３
２０１３年６月
Ｊｕｎ．２０ｌ３
文章编号：１６７３ — ９５９０（２０１３）０３ — ００８６ — ０４
响因素．
目前对于低温ＳＣＲ催化剂研究较多的是负载型过渡金属氧化物催化剂，包括Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｅ等¨ 。，其中Ｍｎ氧化物催化剂，因其具有较高的
低温催化活性的活性而得到广泛的研究．ｗｕ等采用溶胶一凝胶法制备的ＭｎＯ／ＴｉＯ：催化剂在无ｓ０和Ｈ０存在条件下，１４４￣Ｃ时ＮＯ转化率
文献标识码：Ａ
０引言
ＮＯ已成为继ＳＯ之后危害我国大气的主要污染物．以ＮＨ为还原剂的选择性催化还原法
（ＳＣＲ）脱硝技术是目前工业上最有效的固定源
可以达到９０％＿４Ｊ．一般认为，Ｍｎ氧化物催Байду номын сангаас化剂在
１实验方法
１．１Ｆｅ — ＭｎＯ催化剂的制备
Ｆｅ．ＭｎＯ催化剂通过共沉淀法制备．将猛前驱盐（乙酸锰和硫酸锰）和硝酸铁按照一定的摩
尔比混合后，溶入１０ｍＬ的去离子水中，磁力搅拌
Ｆｅ・ＭｎＯ催化剂低温ＮＨ３选择性催化还原ＮＯ
孙红，柳志刚，王树臣
（大连交通大学环境与化学工程学院，辽宁大连１１６０２８）采
摘
要：采用柠檬酸法制备了Ｆｅ — ＭｎＯ复合氧化物催化剂，并将其应用于低温ＮＨ选择催化还原ＮＯ反
１１０下干燥１２ｈ，马弗炉５００￣Ｃ焙烧３ｈ得到催
化剂．１．２催化剂表征
知，复合氧化物Ｆｅ．ＭｎＯ催化剂具有较高的低温
Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｈｏｎｇｌｚｇ＠１６３．ｃｏｎ．
第３期
孙红，等：Ｆｅ — ＭｎＯ催化剂低温ＮＨ，选择性催化还原ＮＯ
８７
同时缓慢滴加４ＯＬ的柠檬酸产生大量的絮体．过滤并用大量的蒸馏水彻底冲洗，然后将固体于
应．结果表明，Ｆｅ／（Ｆｅ＋Ｍｎ）摩尔比为０．４的催化剂具有最佳的低温催化活性，采用乙酸锰制备的催化剂表现出明显优于以硫酸锰为前驱体的催化剂的低温催化活性．ＸＲＤ和Ｈ一ＴＰＲ表征结果表明，催化剂中存在着Ｆｅ — Ｍｎ固溶体是其具有较高低温ＳＣＲ活性的主要原因．关键词：选择催化还原；ＮＯ；低温