高效钙钛矿型H2-SCR催化剂的制备与研究

用溶胶凝胶法合成了3种不同B位的钙钛矿催化剂,同时用X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)、扫描电镜(SEM)、程序升温化学吸附(TPR)4种手段对催化剂进行了物理化学表征.从经济性和实际性考虑,本研究使用了清洁无二次污染的H2作为SCR的还原剂,同时控制了H2的加入比例,在小NO/H2比(1∶1、1∶5、1∶10)情况下,考察了3种催化剂的催化效率.由于实际燃煤烟气中含有大量的O2,因此,同时考察了高O2(O2/NO=100∶1)的加入对氧化还原反应的影响.从考察结果我们得知,在NO/H2为1∶1时,LaCoO3和LaNiO3的催化活性优于LaMnO3,达到80％.而在高H2/NO比时,则是LaMnO3的催化活性最高,达95％以上.O2的加入对氧化还原反应影响较大,温度高于250℃时,O2出现竞争性反应,消耗了大部分的还原剂,使得NO脱除率降低,而在250℃以下,O2的影响较小.     

SCR催化剂碱(土)金属中毒及其改性再生研究进展

选择性催化还原(SCR)技术因其脱硝效率高、运行成本低、不产生二次污染等优点而被广泛应用于燃煤电厂等企业的烟气脱硝。催化剂是SCR技术的核心,SCR催化剂的中毒失活导致废SCR催化剂的产生量越发增多,而碱(土)金属是引起SCR催化剂中毒失活的主要因素。详细总结了碱金属(K、Na)和碱土金属(Ca、Mg)导致SCR催化剂中毒的机理及其各相应化合物对催化剂性能的影响,初步探讨了提高新鲜催化剂抗碱(土)金属中毒的措施和碱金属中毒催化剂的改性再生,为延长SCR催化剂的使用寿命进而减少废SCR催化剂的产生量提供参考。     

从废FCC催化剂和废汽车尾气净化催化剂中回收稀土的研究进展

以稀土元素(简称稀土)用量较大的废FCC催化剂和废汽车尾气净化催化剂为研究对象,分析总结了两类废催化剂中稀土的成分和回收方法。从废催化剂中回收稀土普遍采用先浸出、后分离提纯的方法。浸出普遍采用无机酸(多为盐酸),分离方法包括溶剂萃取法、化学沉淀法等,最后经焙烧得到稀土氧化物。为从废催化剂中高效回收稀土,可着重考察新浸出机制的引入、分离方式的选择、分离试剂的应用,以及浸出和分离条件的优化,从而为实现工业化回收提供技术支持。     

碳纳米管的制备方法及在环保领域中的应用

介绍了碳纳米管的结构和特性,综述了其主要的制备方法,介绍了碳纳米管在环境治理、环境分析和环境保护等领域的应用,这些应用主要基于碳纳米管本身优异的吸附性能和电化学机械性能,最后探讨了目前碳纳米管在制备和环境应用中所存在的问题.     

典型燃煤电厂废SCR催化剂解析及环境管理思考

目的提出废烟气脱硝催化剂成分解析、产生量预测及处理处置的对策。方法用ICP方法对烟气选择性催化还原脱硝过程中产生的大量废SCR催化剂化学成分等进行分析。采用数学模型对废SCR产生量进行估算,并在此基础上给出将废SCR催化剂列入危废名单的原因。结果在燃煤电厂装机容量的基础上进行理论推算,我国将从2017年开始大量产生SCR催化剂固体废弃物,并会逐年增加,在2020年以后逐步稳定在25×104~30×104 m3/a。废SCR催化剂中Ti的含量最高,约占23.3%~46.2%。W,V,Mo,Ba是SCR催化剂中的活性组分,并且不同SCR催化剂中活性组分的含量并不相同。钒的含量对废SCR催化剂的潜在判定影响较大。SCR催化剂可能会吸附砷、汞、镉等重金属以及各种飞灰成分等物质,从而增加了废SCR催化剂的化学成分。依据《国家危险废物名录》第二条的相关规定,鉴于废烟气脱硝催化剂不排除具有危险特性,且不处理或处理不当可能对环境或者人体健康造成有害影响。基于此,本研究团队将烟气脱硝过程中产生的废钒钛系催化剂建议纳入危险废物统一管理。结论废SCR催化剂是我国近期出现并将长期存在的一种脱硝危废,尚缺乏符合国情的处理处置经验。为了建设"天蓝、地绿、水清"的美丽中国,需要继续探索可行的废SCR催化剂的监督和管理措施,完善各项标准和法规,最终实现对废SCR催化剂进行有效的监管。     

我国废炼油催化剂的产生量、危害及处理方法

根据我国每年的石油消费量估算了当年的废炼油催化剂产生量,预测2015年我国废炼油催化剂的产生量将达到2.07×105 t。介绍了废炼油催化剂的主要成分、含量与危害,分别论述了废流化催化裂化催化剂、废催化加氢催化剂和废催化重整催化剂的处理和利用方法,指出废炼油催化剂的再生及资源化和无害化应是未来的重点研究方向。     

高效产H_2O_2气体扩散电极的研究

采用C/PTFE气体扩散电极在无隔膜体系中进行H2O2发生工艺研究,探讨了石墨和Vulcan XC-72碳黑两种碳材料以及电解电压、p H值对该反应过程的影响.结果表明,在较低的空气流量(1.41 cm3·min-1·cm-2)下,以Vulcan XC-72碳黑为表面的气体扩散电极相比石墨电极有较高的H2O2产率和电流效率,碱性条件比酸性条件下H2O2产率和电流效率更好;在2.6 V恒定电压下,2 h后,H2O2浓度达到了250 mg·L-1,电流效率从69.8%降到44.7%,单位产量能耗从5.87 k Wh·kg-1升高到9.16 k Wh·kg-1.     

新型高效H2-SCR尖晶石型NiFe2O4催化还原NO

采用柠檬酸配位溶胶-凝胶法制备尖晶石型复合金属氧化物NiFe2O4,以H2为还原剂,在固定床反应器中考察了该催化剂催化还原NO的性能,并借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积测定(BET)、程序升温还原(TPR)和程序升温脱附(TPD)等方法对样品的晶体结构、形貌等特性进行了表征.结果表明.在空速4500 h-1,H2/NO浓度比为1,温度为400℃下,H2催化还原NO的效率可达97.8%,高H2/NO浓度比对NO转化率提升不大,高空速对其催化活性无明显影响.所制备的NiFe2O4催化剂具有典型的尖晶石结构,颗粒不规则,粒径大约为30—150 nm,并且具有良好的双官能团氧化还原性质.     

废汽车尾气三元催化剂的回收利用研究进展

随着汽车行业的迅猛发展,中国的废汽车尾气三元催化剂(TWCs)产生量将越来越大。由于废汽车尾气TWCs中富含铂、钯、铑等铂族贵金属,对其的不合理回收和提炼,不仅导致稀缺贵金属资源的流失,还会造成严重的环境污染。从废汽车尾气TWCs的回收政策、回收体系和回收技术3个层面,分析了国内外相关国家的最新进展,指明了中国在废汽车尾气TWCs回收过程中亟待解决的问题,最后还提出了应对建议。