还原剂对Ag/Al2O3催化剂上NO还原的影响

在富氧条件下,研究了CH4、C3H8、C 3H6、C8H18、CH 3OH、C2H5OH,以及C3H6与CH3OH、C3H6与C2H5OH组合作还原剂时,在Ag/Al2O3催化剂上NO的还原活性.结果表明,不同碳氢化合物还原NO的活性温度存在较大的差异.SO2的存在会导致CH3OH还原NO的活性提高,而其他碳氢化合物还原NO的活性降低.随着还原剂浓度提高,NOx转化率增大,不过,过高的还原剂浓度对NO还原不利.组合使用CH3OH与C3H6或C2H5OH与C3H6作为还原剂,能显著拓宽活性温度范围.     

钒硅催化脱硫脱硝的研究

考察了经10% H2-90% Ar(体积分数)还原的钒硅催化剂在固定床石英玻璃反应器中的脱硫脱硝活性,研究了反应温度、SO2/NO摩尔比及O2浓度对SO2和NO脱除率的影响.结果表明,还原后的钒硅催化剂的平均NO脱除率提高了15%左右;反应温度对脱硫脱硝影响较大,当温度为400℃以上时SO2和NO脱除率基本保持稳定;SO2/NO摩尔比为2和5时,钒硅催化剂的NO脱除率较高;模拟烟气中有O2条件下的脱硫脱硝活性明显高于无O2条件,O2体积分数为6.00%时SO2和NO脱除率达到最大.     

溶胶-凝胶法制备颗粒状催化剂低温SCR脱硝性能

采用溶胶凝胶法制备了Mn-Ce/Ti O2催化剂,并将其用于低温NH3选择催化还原NO的反应(NH3-SCR),考察了反应温度、空速、氧气浓度、氮氧化物浓度和氨氮比等反应条件对催化剂性能的影响。结果表明,NO入口浓度为800~1 600 mg/m3时,催化剂活性受NO初始浓度的影响较小。反应温度和氨氮比对NO转化率影响显著,100~150℃温度范围内,NO转化率随温度升高快速上升;当[NH3]/[NO]1.1时,随着[NH3]/[NO]的增加,NO转化率很快上升。反应体系中适当的O2浓度可促进NO还原为N2。空速大于10 000 h-1时,NO转化率随着空速的增大而降低。     

过渡金属离子复合掺杂的六铝酸盐催化剂的脱硝性能

采用CO为还原气催化还原NO,考察了Mn与Fe复合掺杂六铝酸盐对催化剂结构和NO+CO反应活性的影响,采用X射线衍射(XRD)、比表面积、H2-程序升温还原(H2-TPR)等对形成的SrMnFex Al11-x O19-δ系列催化剂(x为铁的掺杂量,x为1、2、4、6、8;δ为校正系数,在多数情况下小于0.5)进行表征...     

利用旋转炉热解城市污泥的产物特性

采用旋转管式加热炉实验台在惰性条件下对城市污泥进行了热解实验,系统研究了不同热解温度对气态产物和固态产物成分的影响。结果表明:污泥经热解后的产物在600℃时,比表面积最大值为158.02 m2/g,孔容最高为109.58 mm3/g。随着热解温度的升高,气态产物和液态产物的产率增加,而固态产物则减少。在热解温度450~750℃,热解产物中的固态产物产率由53.65%降至31.69%;气体产率从11.23%升至24.74%,其中H_2、CO、CO_2、CH_4、C_2H_4、C_2H_6和C_2H_2占总气体的75%以上,H_2含量随着热解温度的升高而升高。热解气中小分子碳氢化合物含量较高,600℃时热解气体中含氢气体主要包括:H_2、CH_4、C_2H_4、C_3H_8、正丁烷(C_4H_(10))及C_2H_6等,其中H_2和CH_4含量分别为27.98%和23.63%。CH4、C3H8、C_4H_(10)等气体的含量随着热解温度的升高呈现先增后减趋势,且在600℃达到最大值,C_2H_2、C_2H_6在450℃时其浓度最高。随着热解温度的升高,N、C和H3种元素在热解固态产物中的质量分数呈明显下降的趋势。     

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.     

制备条件对锰氧化物SCR脱硝性能的影响

分别考察不同沉淀剂、溶液pH、煅烧温度和煅烧时间对制备Mn Ox催化剂及其低温SCR脱除NO性能的影响,并借助XRD和BET等表征手段分析各催化剂的物相和孔隙特性。结果表明,不同沉淀剂制备的Mn Ox催化剂的低温活性依次为:Mn Ox(Na2CO3)Mn Ox((NH4)2CO3)Mn Ox(Na OH)Mn Ox(NH4OH)。表征结果表明,Mn Ox(Na2CO3)和Mn Ox((NH4)2CO3)催化剂之所以表现出突出的低温SCR活性,归因于混合氧化态的无定型结构和较大的比表面积。优选Na2CO3沉淀剂制备Mn Ox催化剂,最佳的煅烧温度和时间分别为350℃和6 h,而溶液pH对制备的Mn Ox催化剂的催化还原NO活性影响不明显。     

负载氧化镧的活性炭还原NO的研究

稀土金属具有一些特殊的性能,这使得其对碳质材料还原NO的反应可能表现出特殊的催化效果,而此方面的研究没有报道.为了研究稀土金属对活性炭还原NO反应的催化效果,采用浸渍法制备了负载氧化镧的活性炭颗粒(La/C),并在无氧的固定床反应器中进行了程序升温反应和等温反应,考察了气体流量、NO的入口浓度、反应温度和氧化镧负载量对反应活性的影响,同时对反应机理和动力学进行了初步探讨.研究结果表明负载氧化镧的活性炭还原NO的反应是一级反应.由于炭表面3%(质量分数)的氧化镧的存在,C-NO反应的起始反应温度从500 ℃降低到300 ℃,反应活性大大提高,反应活化能从88.95 kJ/mol降低到51.05 kJ/mol.氧化镧的负载量对反应活性有重要影响,但负载量的大量增加对反应活性的提高效果甚微,最佳负载量为1.5%.La/C体系在反应中较稳定,而反应温度的升高对其稳定性不利.     

焙烧温度对层柱粘土催化剂Cu/Ti-PILCs催化丙烯还原NO反应的影响

制备了钛层柱粘土负载铜催化剂Cu/Ti-PILCs,用于有氧条件下C3H6选择性还原NO反应,考察了焙烧温度对Cu/Ti-PILCs的催化活性、孔结构和表面活性物种状态的影响。500℃焙烧的Cu/Ti-PILCs具有最佳的催化活性。Cu/TiPILCs的孔结构在600℃焙烧温度下具有良好的热稳定性。H2-TPR和SEM显示,在500℃焙烧的Cu/Ti-PILCs上,铜物种高度分散,主要以活性物种Cu2+的形式存在。700℃焙烧引起较小孔的孔结构崩塌,使得催化剂比表面大幅降低,且高温焙烧下Cu/Ti-PILCs形成没有催化活性的铜氧化物团聚体,导致了催化活性的大幅降低。     

Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂的结构和脱硝性能

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。实验中以计算量的Ni（NO3）2和Fe（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℃下至水分蒸干为止;所得粉末在550℃下、空气气氛中焙烧4 h即得所需催化剂。用以上方法分别制备2%Fe2O3-10%Cr2O3/TiO2、4%Fe2O3-8%Cr2O3/TiO2、6%Fe2O3-6%Cr2O3/TiO2、8%Fe2O3-4%Cr2O3/TiO2与10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2等5种催化剂样品。实验结果表明,制备的催化剂具有较好的结构,分散较为均匀。对于CO＋NO反应,Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂具有较好的催化活性,NO的转化率都达到了100%。其中,10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2样品具有最好的低温活性,H2-TPR结果表明,这是由于10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2催化剂更易于被CO预还原。     

Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂的结构和脱硝性能

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。实验中以计算量的Ni(NO3)2和Fe(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℃下至水分蒸干为止;所得粉末在550℃下、空气气氛中焙烧4 h即得所需催化剂。用以上方法分别制备2%Fe2O3-10%Cr2O3/TiO2、4%Fe2O3-8%Cr2O3/TiO2、6%Fe2O3-6%Cr2O3/TiO2、8%Fe2O3-4%Cr2O3/TiO2与10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2等5种催化剂样品。实验结果表明,制备的催化剂具有较好的结构,分散较为均匀。对于CO+NO反应,Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂具有较好的催化活性,NO的转化率都达到了100%。其中,10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2样品具有最好的低温活性,H2-TPR结果表明,这是由于10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2催化剂更易于被CO预还原。     

制备条件及水中常见离子对Pd-Cu／AC催化还原去除硝酸盐的影响

以浸渍法制备Pd—Cu／AC催化剂,以氢气为还原剂对催化还原硝酸盐进行研究,考察了制备条件及水中常见离子对催化还原的影响。结果表明,在200～500℃、30—240min焙烧条件下,适宜的焙烧温度为300℃,时间为2h;在100～300W,1～5min的微波条件下,微波功率引起的催化剂活性变化比微波照射时间显著,微波处理综合效应不利于催化性能的提高。活性炭经0．01～0．1mol／LEDTA处理后催化剂的活性随EDTA浓度增加,氨氮生成率没有明显变化。反应过程中氨氮的生成受No;的浓度影响明显,较高N2-浓度有利于选择性的提高。在初始NO3^-浓度100mg／L的条件下,Pd—Cu／AC催化还原硝酸盐的反应为一级反应。水中共存离子影响研究表明,CO3^2-、HCO／的存在不仅会硝酸盐的去除效率明显降低,同时导致氨氮生成率明显增加,S^2-存在使催化剂中毒,催化效率极低,Cl^-、SO4^2-的存在对硝酸盐的去除影响较小;水中阳离子存在时催化活性大小顺序为K＋〈Na＋〈Ca^2＋〈Mg^2＋〈Al^2＋,氨氮的生成率大小顺序为K^＋〉Na^＋〉Ca^2＋〉Mg^2＋〉Al^2＋。     

微波辐照活性炭还原氮氧化物

为提高烟气脱硝效率,构建了微波辐照活性炭还原氮氧化物体系,通过对微波功率(温度)、反应空速、NO浓度、活性炭种类及粒径等影响因素的考察,研究了微波辐照活性炭还原NO体系的性能,通过反应动力学实验确定了活性炭还原NO反应的速率方程。研究结果表明,增大微波功率、减小反应空速均会提高NO还原效率,而改变NO浓度、活性炭种类以及粒径对NO还原效率无明显影响,微波功率为800 W,反应空速为2 000 h~(-1)时,对2 412 mg·m~(-3)的NO去除率可达99.8%,当NO浓度增至29 000 mg·m~(-3)时NO还原效率仍高达98.2%。通过反应动力学研究确定了反应的速率方程,其中反应级数为0.568 3,反应速率常数为14.71 s~(-1)。     

用活性填料催化氧化-硝酸吸收法脱除氮氧化物的研究

为了提高硝酸吸收氮氧化物的效率，对活性填料催化氧化-硝酸吸收NOx进行了研究。结果表明：活性填料能明显提高NOx的吸收效率；当NOx中NO2体积百分含量增加，其吸收效率增加；随进气浓度和液气比的增大，NOx吸收效率增加；随NO2浓度的增加，NO的吸收效率先增加后减少，在NO／NO2为3时，NO吸收效率最高；随NO的增加NO2的吸收效率先增加后减少，在NO／NO2为0．6～1之间，NO2的吸收效果较好。     

鼓泡反应器中Na_2S对低浓度NO_x的吸收

实验研究了在鼓泡反应器中硫化钠溶液吸收低浓度NO_x的吸收特性,分析了NO_x、O_2、Na_2S和Na OH浓度对吸收过程的影响,以及被吸收NO2的形态。结果显示,Na2S浓度在15.8和47.5 mmol·L~(-1)时,气相中NO2浓度变化对吸收率影响不明显,但在0.30~3.25 mmol·L~(-1)时,NO2浓度变化对吸收率有较大影响。气相中的O2会加速吸收反应,但同时也引起吸收剂的额外消耗。当Na2S溶液中加入Na OH,浓度达到0.1%时,可强化NO_2的吸收。NO_x中NO含量增加会导致吸收率下降,即使有Na OH的条件下,也未观察到NOx氧化度为0.5时NO与NO2的协同吸收效应。Na2S溶液将被吸收的NO2一部分还原为N2,一部分还原为NO-2。     

Y_2O_3/AC催化剂的烟气同时脱硫脱硝性能

采用等体积浸渍法制备了一系列不同负载量的x%Y_2O_3/AC(x=2、4、6、8和10)同时脱硫脱硝催化剂,以CO为还原气,考察该催化剂同时脱硫脱硝催化活性。采用X射线衍射仪(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、比表面积(BET)对催化剂进行了表征。在不同负载量的催化剂中,6%Y_2O_3/AC表现出较好脱硫脱硝效果,SO_2和NO的T90%分别约为365℃和367℃。经HNO_3预处理过的活性炭载体制备的催化剂脱硝效果明显改善,催化剂预硫化可以显著提高脱硫脱硝活性,在550℃硫化的催化剂效果最好,NO和SO_2的T90%分别约为368和362℃,在380℃时脱硫脱硝率均可达到95%以上。     

氧化铝吸附氟化氢的特性

用电解铝的活性Al_2O_3为吸附剂吸附烟气中的HF,吸附之后HF与Al_2O_3化学反应生成AlF_3:Al_2O_3+6HF=2AlF_3+3H_2O,Al_2O_3的晶体结构、比表面积,吸附温度以及Al(OH)_3焙烧成Al_2O_3的温度都直接影响吸附量。Al_2O_3同时还吸附碳氢化合物和其他杂质,经500℃净化处理,这种含有AlF_3的Al_2O_3可作为原料返回铝电解槽使用。     

Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收-铁粉还原再生脱除NO性能

利用Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收-铁粉间歇还原再生脱除NO并回收氨资源的方法,实验研究了铁粉还原再生Fe(Ⅱ)(NO)EDTA的过程及其影响因素。结果表明,以0.015 mol/L的Fe(Ⅱ)EDTA做吸收剂,在起始p H 5.5、温度323K条件下吸收400×10-6~500×10-6的NO,脱除率95%以上;铁粉还原再生Fe(Ⅱ)(NO)EDTA过程可用缩芯模型阐释;铁粉添加量与搅拌强度直接决定了铁粉质点数量,是影响反应的重要因素;实验中Fe(Ⅱ)(NO)EDTA络合液150 m L,氧气含量为5%时,搅拌速度900 r/min、粒径为0.12 mm的铁粉浓度5.3 g/L、温度353 K、p H=6为最适宜再生条件。     

球形氧化铝负载Ni-Co双金属催化剂上沼气重整制氢——操作条件的影响

前期研究开发出了活性、稳定性和抗积碳性能都较好的沼气重整制氢Ni-Co/La2O3-Al2O3催化剂。在此基础上选用商业球形氧化铝作为载体(4~5 mm)并掺杂La2O3,用浸渍法制备了Ni-Co/La2O3-Al2O3球形催化剂,以CH4/CO2体积比为1的混合气模拟沼气,考察了操作条件对工业尺度催化剂沼气重整反应性能的影响。结果表明:负载活性组分的γ-Al2O3球形催化剂的沼气重整活性基本达到小试的水平。反应温度升高有利于提高催化剂的重整活性,850℃以上催化剂的活性趋于稳定。反应温度升高有利于减少催化剂的表面积碳,却加速了金属颗粒的团聚。随着空速的增加,催化剂的活性显著降低。较好的催化剂还原方式为用纯H2在700℃下还原2 h,用该方式还原的催化剂反应后金属粒径较小,平均积碳速率较低。     

Cu／Al-PILC催化的C3H6选择还原NO反应的研究

采用聚合羟基铝交联剂对蒙脱土进行撑柱，合成铝交联黏土(Al-PILC)，并以其为载体，制备了应用于C3H6选择还原NO的催化剂Cu／Al-PILE。考察了制备工艺条件及La2O3助剂对催化剂性能的影响，并采用DTA、IR技术对Al-PILC进行表征。研究结果表明，Al-PILE热稳定性随Al／clay比增加逐步提高，SO4^2-改性Al-PILE上SO4^2-与铝氧化柱形成了具有超强酸性的结构，催化活性得到显著提高；当Al/clay比为10mmol／g，浸渍SO4^2-量为20％(wt)，Cu担载量为3％(wt)，空速20000h^-1时，Cu／Al-PILE在350℃NO转化率达到最大值52．02％；浸渍0．5％La2O3提高了Cu／Al-PILE催化剂的活性和热稳定性。