Na2SO4中毒SCR催化剂对SO3生成特性的影响

为研究Na₂SO₄中毒SCR催化剂（V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂）对SO₃生成特性的影响,采用湿式浸渍法制备w（Na）为3%的Na₂SO₄中毒SCR催化剂,并通过N₂物理吸附/脱附、XRD（X射线衍射）技术、SEM（扫描电镜）、XPS（X射线光电子能谱）分析技术对催化剂的物理化学特性进行表征.结果表明:①随着反应温度的升高,所有催化剂上的SO₃生成率逐渐增加.当温度升至490℃时,SCR催化剂上的SO₃生成率为0.85%,而3% Na₂SO₄中毒SCR催化剂上的SO₃生成率高达1.36%.SO₄2-的存在导致V-O-S增多,从而促进SO₃的生成.②随入口ρ（SO₂）的增加,SO₃生成率呈下降的趋势.当入口ρ（SO₂）为1 000 mg/m3时,3% Na₂SO₄中毒SCR催化剂上的SO₃生成率为1.02%,而SCR催化剂上仅为0.60%.ρ（SO₂）对SO₃生成率的影响主要依赖于温度和催化剂活性位点数等.③N₂物理吸附/脱附、XRD和SEM表征结果表明,与SCR催化剂相比,Na₂SO₄中毒SCR催化剂表面有Na₂SO₄的积聚,出现了裂纹和大孔隙,催化剂的比表面积和孔容下降,这些变化均不利于催化剂的催化性能;XPS结果表明,Na₂SO₄的加入提高了表面化学吸附氧含量,降低了活性组分中w（V4+）/w（V5+）的值.研究显示,相比于SCR催化剂,Na₂SO₄中毒SCR催化剂上的SO₃生成率大幅增加.      

Mn含量对Mn/ZSM-5催化剂脱硝和SO2氧化性能的影响

为研究不同Mn含量对Mn基催化剂上SO₂氧化特性的影响,采用湿式浸渍法制备了一系列不同Mn含量的Mn/ZSM-5催化剂,并研究了这些催化剂上SO₂的氧化及脱硝特性,利用一系列表征手段研究了Mn/ZSM-5催化剂的物化特性和SO₂氧化机理.结果表明：①在标准SCR（选择性催化还原）反应中,随着Mn含量和温度的升高,SO₂氧化率先增后减,并在300℃时达最大值.②在快速SCR反应中,NO₂会直接氧化SO₂,提高了SO₂的氧化率,300℃时SO₂氧化率达到最高值（0.76%）.③脱硝性能试验表明,随着温度的升高,NO_x转化率呈先升后降的特征,在快速SCR反应中NO₂促进了氧化还原反应的进行,9Mn（Mn含量为9%）催化剂在250℃时NO_x转化率达最大值（96.58%）,远高于标准SCR反应的NO_x转化率.④表征结果表明,增加Mn含量提高了晶格氧和Mn⁴⁺的含量,使SO₂氧化率和NO_x转化率均增加;但过高的Mn含量会导致催化剂表面活性物质积聚,导致晶格氧和Mn⁴⁺含量下降,从而降低锰基催化剂的氧化还原性能.研究显示,在实际运行温度范围（150~400℃）内,应选择合适的Mn含量的催化剂,保证较高的脱硝效率,降低SO₂的氧化率.     

V2O5-WO3/TiO2系SCR催化剂的钾中毒及再生方法

以钾为代表的碱金属元素会引发严重的SCR催化剂中毒现象.通过浸渍法和干混法使催化剂钾中毒,比较不同K₂O负载量下催化剂脱硝活性的变化.结果表明,采用浸渍法使K₂O的负载量达到1%时,催化剂的最大脱硝效率由100%下降到30%左右;而干混法负载1% K₂O的催化剂样品的脱硝活性变化较小.对浸渍法负载1% K₂O的催化剂样品的再生试验表明,水洗可以使中毒后催化剂的脱硝活性由30%升至70%以上;而使用1%的H₂SO₄溶液酸洗,则可以使350～500 ℃催化剂的脱硝活性高于中毒前.通过扫描电镜和抗压强度的对比分析发现,中毒与再生前后催化剂的微观形貌和机械性能均未发生很大改变.      

常温条件下O2和NO2对Ca(OH)2吸附SO2产物的影响

在100℃的无水蒸气条件下研究以Ca(OH)₂为吸收剂同时脱硫脱硝过程中SO₂的固定和氧化过程,以及O₂和NO₂的作用。分别用原位漫反射傅里叶红外光谱和固定床反应器,研究过程中Ca(OH)₂表面和气相的成分变化。结果表明:SO₂吸附在Ca(OH)₂表面形成的CaSO₃不易被O₂氧化,但可以被NO₂氧化。同时脱除过程中,NO₂对CaSO₃的氧化具有选择性:930～936 cm^-1位置的红外吸收峰在反应过程中先升高后降低,980～995 cm^-1位置的红外吸收峰只升高不降低。无O₂条件下,参与反应的NO₂以接近1∶1的比例转化为NO,而有O₂条件下Ca(OH)₂同时脱除NO₂和S...     

低温NH3-SCR催化剂及脱硝机理研究进展

为了开发高活性、高抗性的低温NH_3选择性催化还原(NH_3-SCR)催化剂,介绍了4种主要低温脱硝催化剂(贵金属、分子筛、炭基材料和过渡金属氧化物)脱硝活性以及抗硫抗水性能的研究成果,分析了基于原位红外和密度泛函方法的低温脱硝研究。分析认为:由一种或多种金属材料组合的NH_3-SCR催化剂一般具有良好的低温活性,但抗硫、抗水性能有待进一步提升;催化剂的表面酸性酸量特性和活性位点暴露数量与抗硫抗水性能密切相关,脱硝机理有助于分析SO_2和水蒸气对脱硝过程的影响机制。     

Mn-Ce-Co/TiO2催化剂低温脱硝活性研究

以纳米TiO2为载体,通过浸渍法制备一系列改性Mn-Ce/TiO2脱硝催化剂.通过实验考察不同元素组分催化剂的脱硝活性,同时探讨金属氧化物掺杂对提高催化剂低温脱硝活性的机理.活性测试结果显示,Co掺杂能最有效地提高Mn-Ce/TiO2催化剂在低温段的SCR脱硝活性,在n(Co):n(TiO2)=0.08～0.10、体积空速为35100h-1的条件下,催化剂在120℃时就能达到80%以上的NO去除率,140℃左右时的NO去除率接近100%.BET、XRD、TPR、TPD等表征测试结果表明,Co掺杂可改进Mn-Ce/TiO2催化剂的物化特性,增加催化剂表面的活性酸位点及活性氧数量,提高催化剂的氧化还原能力,从而提高Mn-Ce/TiO2催化剂低温SCR脱硝活性.     

SO2对掺杂KMnO4的K2CO3/Al2O3吸附剂脱碳性能影响

针对SO₂对吸附剂CO₂吸附性能的影响,该文采用溶胶-凝胶法制备氧化铝气凝胶载体,浸渍法制备吸附剂,通过固定床实验系统进行N₂低温吸附-脱附实验,研究了掺杂KMnO₄的K₂CO₃/Al₂O₃吸附剂CO₂吸附性能以及SO₂对吸附剂吸附性能的影响。利用Avrami模型计算吸附动力学,并结合吸附剂的孔隙和晶相结构变化分析吸附机理。结果表明：吸附实验最佳反应温度60℃,掺杂KMnO₄提高了K₂CO₃/Al₂O₃的CO₂吸附性能,吸附量提高0.13 mmol/g。在CO₂吸附实验中加入微量SO₂,掺杂KMnO₄后会减小烟气中SO₂对CO₂吸附...     

NiO-Cr_2O_3/TiO_2系列催化剂的结构和脱硝性能

NOx是主要的大气污染物之一,如何有效地消除NOx污染,一直是全球研究的热点。CO催化还原NO是NOx污染控制中的一个重要反应。TiO2具有较好的抗水,抗SO2性能,除用NH3作为还原剂的V-W-Ti催化体系外,有关TiO2作为脱硝催化剂载体的研究或应用报道不多。因此,开展对TiO2基催化剂用于脱销具有十分重要的理论和实际意义。本研究以纳米TiO2为载体,浸渍负载过渡金属氧化物,以CO为还原剂的脱硝催化剂的脱硝性能。以计算量的Ni(NO3)2和Cr(NO3)3混合溶液,浸渍纳米TiO2粉末,室温下搅拌30 min至混合均匀,放入旋转蒸发器中,70℃、0.08 Mpa下至水分蒸干为止,在550℃下、空气气氛中焙烧4 h既得所需催化剂。用以上方法分别制备2%NiO-10%Cr2O3/TiO2、4%NiO-8%Cr2O3/TiO2、6%NiO-6%Cr2O3/TiO2、8%NiO-4%Cr2O3/TiO2与10%NiO-2%Cr2O3/TiO2等5种催化剂样品。     

Mn/TiO2和Mn-Ce/TiO2低温脱硝催化剂的抗硫性研究

在低温选择性催化还原(SCR)反应条件下考察了烟气残余SO2对Mn/TiO2和Mn-Ce/TiO2催化剂选择性催化还原活性的影响,同时对SO2的影响机理进行了探讨.结果发现,Mn/TiO2催化剂在SO2反应气氛中失活很快,硫铵盐的沉积和活性组分的硫酸化是催化剂失活的重要原因;Ce的加入可以有效地抑制催化剂活性组分的硫酸化,同时还能降低硫酸盐在催化剂表面的稳定性,从而可以提高催化剂的抗硫性.     

VPO/TiO2催化剂表面酸性位调控及低温NH3-SCR脱硝性能研究

采用HCl调控负载型钒磷氧(VPO/TiO₂)催化剂的表面酸性,用于研究VPO/TiO₂催化剂的NH₃-SCR脱硝性能.结果表明:在HCl/V物质的量比为3～5:1范围内,催化剂的脱硝活性最高,当反应温度达到200℃时脱硝效率接近100%.表征结果表明:HCl的添加能提高催化剂的结晶度,HCl的调控使得VPO/TiO₂催化剂的比表面积略有增加.同时,也使得VPO/TiO₂催化剂中活性组分V⁴⁺的量从38%逐渐升高至46%,提高了催化剂的氧化还原性能.此外,不同HCl/V物质的量比的催化剂中化学吸附氧的相对含量随着HCl加入量的增加而提高.吡啶红外测试结果显示:HCl能影响催化剂酸性位点,HCl/V物质的量比=5的催化剂Lewis酸含量最高,总酸量为0.84×10^-4mol/g.数据拟合进一步表明,所有VPO/TiO₂催化剂的低温脱硝活性均与弱Lewis酸量呈正相关(相关系数>0.9),与活性测试相吻合.     

Effect of barium sulfate modification on the SO2 tolerance of V2O5 /TiO2 catalyst for NH3-SCR reaction

Sulfur poisoning of V_2O_5/BaSO_4–TiO_2(VBT),V_2O_5/WO_3–TiO_2(VWT) and V_2O_5/BaSO_4–WO_3–TiO_2(VBWT) catalysts was performed in wet air at 350℃ for 3 hr,and activities for the selective catalytic reduction of NO_x with NH_3 were evaluated for 200–500℃.The VBT catalyst showed higher NO_x conversions after sulfur poisoning than the other two catalysts.The introduction of barium sulfate contributed to strong acid sites for the as-received catalyst,and eliminated the redox cycle of active vanadium oxide to some extent,which resulted in a certain loss of activity.Readily decomposable sulfate species formed on VBT-S instead of inactive sulfates on VWT-S.These decomposable sulfates increased the number of strong acid sites significantly.Some sulfate species escaped during catalyst preparation and barium sulfate was reproduced during sulfur poisoning,which protects vanadia from sulfur oxide attachment to a great extent.Consequently,the VBT catalyst exhibited the best resistance to sulfur poisoning.     

Effect of SO2 on the performance of Ag-Pd/Al2O3 for the selective catalytic reduction of NOx with C2H5OH

The influence of SO2 on the performance of Ag-Pd/Al2O3 for the selective catalytic reduction （SCR） of NOx with C2H5OH was investigated experimentally. The activity test results suggest that Ag-Pd/Al2O3 shows a small activity loss in the presence of SO2 when using C2H5OH as a reductant. In situ DRIFTS spectra show that the activity loss originates from the formation of surface sulphate species on the Ag-Pd/Al2O3. The surface sulphate species formation inhibits the formation of nitrate, whereas hardly changes the partial oxidation of C2H5OH. Compared with the NOx reduction by C3H6, an obvious suppression of the surface sulphate species formation was observed by DRIFTS experiment when using C2H5OH as a reductant. This phenomenon reveals the better catalytic performance and strong SO2 tolerance of Ag-Pd/Al2O3-C2H50H system.     

添加硫酸根对燃煤电厂V2O5基脱硝催化剂性能的影响

采用浸渍法分别制得活性物质V2O5的含量均为1%和SO2-4的含量不同的催化剂,并通过实验研究了添加SO-24对燃煤电厂SCR法脱硝技术中V2O5基催化剂活性和热稳定性的影响.在固定床反应器上,在NH3/NOx物质的量比为1.0和模拟烟气流量为72 L·h-1条件下,对几种催化剂的活性进行了测试,结果显示,当负载加入5.01%的SO2-4或使用含有8.91%的SO-24载体制备催化剂时,催化剂的活性提高最为显著;在TGA 92热重.差热分析仪上对这两种催化剂进行了热重实验,结果表明,添加的硫酸根对催化剂的热稳定性也有一定提高,且不会影响电厂SCR催化剂的使用.     

深圳市SO2污染来源及其特征分析

以珠江三角洲地区2004年SO₂源排放清单、国家级气象站及深圳市气象站气象资料和空气质量监测数据为基础, 采用基于扩散模式的污染源解析技术对深圳市SO₂污染来源进行研究. 利用非稳态气象和空气质量(CALPUFF)模拟系统,模拟外来污染源及深圳市局地污染源排放扩散行为,定量计算2类污染源对深圳市SO₂浓度的贡献率,并分析其时空变化特征. 结果表明:珠江三角洲地区2004年SO₂排放总量为72.9×104 t, 深圳市局地排放量约4.65×104 t;深圳市SO₂污染是由局地污染源和外来污染源排放共同作用的结果, 对SO₂的贡献率分别约为75%和25%, 表明局地污染源排放是深圳市SO₂污染的最主要来源.      

NOx和/或NH3气氛下SO2在高岭土表面非均相转化的实验研究

利用自制气溶胶反应器研究了NO_x和/或NH_3气氛下SO_2在高岭土表面的非均相转化过程,应用扫描电镜(SEM)对高岭土颗粒物形貌进行了表征.结果表明:高岭土颗粒表面的SO_2非均相转化致使其成分和形貌产生了较大变化.相同实验条件下,SO_2转化的协同作用程度由高到低依次为NH_3、NO_x/NH_3和NO_x气氛,相对湿度40%、有光照条件下,SO_2转化量增幅最高可分别达125%、75%和50%.所有气氛下,协同作用在无光照时在高相对湿度(40%~70%)区间更为突出,有光照时其显著性则体现在低相对湿度(20%~40%)区间.SO_2、NO_x、NH_3三者共存时,在高岭土颗粒表面发生的非均相反应过程既有协同作用又存在竞争反应.     

二氧化硫在潮湿气溶胶表面的氧化速率研究

将稳定同位素方法应用于闽南地区SO₂在潮湿气溶胶表面氧化动力学研究中,在对大气中SO₂的稳定硫同位素及大气气溶胶中可溶性硫的硫稳定同位素丰度的测定的基础上,用硫稳定同位素动力学方程计算SO₂在潮湿气溶胶表面氧化速率与均相氧化速率比?结果表明:漳州地区潮湿气溶胶表面SO₂非均相和均相氧化速率之比:K非/K均为1.13,厦门地区SO₂非均相和均相氧化速率之比:K_非/K_均为0.36,这种差异主要是由相对湿度不同引起的。      

SO2对Pd掺杂La0.9Sr0.1MnO3催化剂去除NOx和碳烟的影响

采用柠檬酸络合法制备了掺杂贵金属Pd的La_0.9Sr_0.1Mn_0.03Pd_0.97O₃钙钛矿型催化剂,并通过X射线衍射光谱及暂态响应、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱及程序升温等技术研究了Pd对钙钛矿形貌结构和NOx转化率的影响以及SO₂对La_0.9Sr_0.1Mn_0.97Pd_0.03O₃催化剂脱除NOx的作用机制.结果显示,Pd的成功掺入增大了原催化剂的比表面积,使得催化剂中的活性组分与NOx能够反应的更加充分,有效提高了催化剂对NO的转化率.催化剂La_0.9Sr_0.1Mn_0.97Pd_0.03O₃在含SO₂气氛下反应后出现了微弱的硫酸盐相,说明硫使催化剂发生了一定程度的钝化.在较低浓度SO₂存在时催化剂对NO的转化效率维持在80%以上,碳烟的起燃温度为353℃,但随着SO₂浓度的增加NO的转化效率最高只有67%,碳烟的起燃温度升高到368℃.