低温整体式CO-SCR脱硝催化剂的体系研究与应用

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songyingling
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控制氮氧化物排放是至关重要的,因为它会对人的健康和环境造成一定的影响。目前NOx还原的技术有很多,其中选择性催化还原(SCR)是烟气脱除NOx中最有效的技术之一。在过去几十年里,大量的科研人员利用氨气、氢气和一氧化碳等还原气体脱除NOx,其中CO作为还原剂减少移动和固定源的氮氧化物的排放,提供了一种简单而低成本的技术,因为可以同时脱除NO和CO两种污染性气体。CO-SCR已经发展这么多年,大多数CO-SCR催化剂还是停留在开发粉体催化剂,对于整体式CO-SCR催化剂研究较少,同时对于整体式脱硝催化剂的体系研究也较少,本文通过搭建整体式催化剂小试装置和中试装置,对催化剂性能进行评价,全面研究了低温整体式CO-SCR脱硝催化剂的体系,详细内容如下:(1).低温整体式CO-SCR脱硝催化剂的小试体系与应用首先搭建了一套低温整体式CO-SCR脱硝催化剂的小试装置,制备了CuCe复合金属氧化物整体式催化剂,使制备的催化剂应用到小试装置上,探究CO对NO的还原反应。在空速1667 h-1,氧含量3%,温度120℃的条件下,NO的最高转化率达到76%,最终能持续稳定在65%左右,结合拉曼,XPS,H2-TPR分析,发现制备前驱体的催化剂具有较高浓度的氧空位,铜铈之间的相互作用较高,从而不断产生低价态的还原物种,这对催化剂的催化活性具有重要的影响。(2).低温整体式CO-SCR脱硝催化剂的中试体系与应用基于低温CO-SCR整体式脱硝催化剂小试体系与应用的研究,扩大测试装置规模,在实际烟气条件下,以更接近实际情况,去评价整体式催化剂的性能。规划设计一套CO-SCR脱硝催化剂中试试验工程图,搭建一套低温CO-SCR脱硝催化剂的中试装置,同时配套了一整套的烟气锅炉设备,自制烟气。反复调试设备参数,燃气和空气比,流量,测口位置等等,使设备稳定持续运行,烟气浓度可调控,便于后续的整体式脱硝催化剂的测试。同时基于制备前驱体后制备催化剂和浸渍法制备催化剂的经验,对催化剂的载体进行改进,合成了高效的二维(2D)蛭石(VMT)负载铜铈催化剂(CuCe/2D-VMT),并将其用于CO-SCR反应,发现催化剂即使在真实烟气条件下,氧含量达到9.2%,温度120℃,NO的转化率达到55%左右,CuCe/2D-VMT催化剂表现出优异的催化活性,通过XRD和Laman表征分析证实了,铜铈掺杂比较均匀,同时蛭石提供了更多氧空位,给出了CuCe/2D-VMT催化剂的抗氧机理。实现了低温整体式CO-SCR脱硝催化剂的中试体系应用。
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