柴油机尾气净化用的钙钛矿型催化剂的研究

用浸渍法制备了多种ABO_3型催化剂,考察了多种因素对其活性的影响及作用机制。柴油机台架实验结果表明,在A位掺杂Sr可提高催化剂的活性;稀土在最后一次浸渍液中浸渍,以二次浸渍为宜;堇青石陶瓷蜂窝状催化剂的性能优于γ-Al_2O_3球状催化剂。蜂窝状催化剂上CO的起燃温度T_(50)％=110℃,而T_(90)％=157℃;在温度仅为200℃,而空速高达70000h~(-1)的条件下CO的净化率仍达90％;积碳起燃温度为323℃,优于Pt族贵金属催化剂;热稳定性和对CO浓度的适应性较好,且具有抗SO_2中毒能力。     

Mn、W掺杂菱铁矿催化剂对柴油机尾气SCR脱硝性能的影响

对菱铁矿掺杂Mn、W等过渡金属元素制备催化剂用于柴油机尾气SCR脱硝。500℃煅烧菱铁矿催化剂在30000 h~(-1)高空速下虽具较高SCR脱硝效率,但活性温度窗口较窄,仅在240～330℃内脱硝效率在90%以上,与柴油机尾气温度(200～400℃)有较大差距,故采用混合搅拌法对菱铁矿催化剂掺杂Mn改性提高其低温活性,掺杂W改性提高其高温活性,从而拓宽活性温度窗口。实验结果表明:单独掺杂3%Mn和3%W时,催化剂温度窗口分别拓宽至180～330℃和240～390℃。同时掺杂Mn和W,掺杂M0. 01W0. 03-菱铁矿催化剂在210～390℃内脱硝效率超过90%,基本符合柴油机尾气排放温度,可适用于柴油机尾气脱硝。运用BET、XRD和NH_3-TPD等方法对催化剂进行表征发现,掺杂后的催化剂比表面积更大、表面结晶更弱、吸附位酸性更强,有利于提高柴油机尾气的SCR脱硝活性。     

不同Mn/Fe摩尔比对Mn-Fe复合催化剂催化氧化NO的影响

采用溶胶凝胶法制备了四种不同比例的Mn-Fe催化剂。研究了四种催化剂在100℃~400℃温度范围内的NO催化氧化活性,并采用BET、XRD和H2-TPR手段对催化剂的表征进行测试。结果表明,Mn/Fe=1:1的催化剂在低温段(100℃~300℃)活性更高,表征结果表明,Mn/Fe=1:1的催化剂的比表面积大、结晶度低、氧化还原能力强,这都是Mn/Fe=1:1的催化剂活性较高的原因。     

RS-1型含硫有机废气燃烧催化剂

考察了RS-1型催化剂对乙硫醇、丁硫醇、二硫化碳、硫酸二甲酯、乙醇、二甲苯等有机物的氧化活动性。实验结果表明,这种催化剂对乙硫醇等含硫有机物均有较高的氧化活性,且有机硫的氧化产物SO_x不与催化剂发生化学反应。经分析检测,氧化产物SO_x放出率接近100％。在反应温度380℃,空速10000h~(-1),乙硫醇和丁硫醇浓度分别为4000—8000mg/m~3、6000—8000mg/m~3时,净化率≥99％。该催化剂适用于净化制药厂、农药厂等生产排放的含硫废气。     

La_(0.9)Ce_(0.1)NiO_3钙钛矿型催化剂四效催化性能的研究

采用溶液燃烧法制备了钙钛矿型催化剂La_(0.9)Ce_(0.1)NiO_3,用于净化柴油车尾气中的碳烟颗粒、氮氧化物、CO和烃类物质,利用XRD方法对催化剂进行了表征,并从催化剂活性评价、碳烟颗粒催化转化效率和催化剂对硫的耐久性三方面考察了催化剂对柴油车尾气的四效催化活性评价结果。实验结果表明制备的催化剂存在明显的钙钛矿结构,且NO最大转化率为25.03%,碳烟起燃温度为235℃C_3H_6的完全转化温度为418℃,并且对硫有较好的耐久性。     

钯铂/镍_(60)铬_(15)带状燃烧催化剂的研制及对环氧乙烷尾气的处理

本文介绍了以镍铬铁耐热合金为载体,钯铂(8:1)为活性组份的金属燃烧催化剂的制法及对环氧乙烷尾气进行催化燃烧的性能。在燃烧催化剂制备方法上,不同于国内外沿用的电镀法及单置换镀法(即浸渍法),我们试用了双置换镀法及还原镀法。在对比上述三种方法所制催化剂性能的基础上,选用了以亚硫酸氢钠为还原剂的还原镀法,制成了钯铂/镍_(60)铬_(15)带状燃烧催化剂。在小试中,将含乙烯1.0％、压力16.5公斤/厘米~2、空速110,000时~(-1)的环氧乙烷尾气通过含钯0.72％(重)含铂0.09％(重)的带状催化剂,尾气于165℃起燃;在355℃,乙烯转化95％;在625℃,乙烯的转化率可达99.9％。实验室2,000小时寿命试验结果证明,该催化剂的热稳定性、耐冲击强度和抗毒性能都很良好。     

锰铈脱硝催化剂的制备及其再生性能研究

采用等体积浸渍法制备了一系列Mn-Ce-Ox复合氧化物脱硝催化剂用于NH3选择性催化还原(NH3-SCR)NO。考察了Mn/Ce摩尔比、焙烧温度、H2O和SO2对Mn-Ce-Ox复合氧化物脱硝催化剂活性的影响及催化剂中毒再生性能。结果表明:当NH3:NO=1:1,空速为5 000 h-1,550℃焙烧制得的Mn/Ce摩尔比为5∶1的Mn-Ce-Ox复合脱硝催化剂活性最佳,活性温度窗口为100~260℃,在此温度区间内催化剂活性大于90%。200℃时,Mn-Ce-Ox复合催化剂活性最高为97.84%;在10%(V/V)H2O蒸汽和300×10-6SO2共存条件下,200℃时,催化剂活性在开始反应2.5 h内迅速下降至53%左右,并在之后的6 h内没有明显变化;中毒催化剂经常温水洗再生处理、质量分数为3%的硝酸溶液再生处理和550℃焙烧2 h再生处理后200℃活性均能恢复到90%以上,其中中毒催化剂经质量分数为3%硝酸处理后活性恢复率最高。     

废物处理与综合利用 化学工业废物处理与综合利用

X780.1200601005催化氧化法脱除黄磷尾气中的磷化氢和硫化氢/任占冬(武汉工业学院生物与化学工程系)…∥化工环保/中国石化集团北京化工研究院.-2005,25(3).-221~224环图X-32在常压、温度60~100℃、气体流量0.375~0.875m3/h的条件下,利用自制的JC-4型催化剂可以深度脱除黄磷尾气中的磷化氢和硫化氢,使它们在产品气中的体积分数小于1×10-6,净化效率接近100%。该催化剂寿命长达6000min,处理黄磷尾气能力为300m3/kg。在36~50m3/h黄磷尾气净化中试试验中,取得了同样的效果。图4表3参15X780.3200601006TiO2薄膜光催化降解邻苯二甲酸乙酯的研…     

La1-xAlxFeO3催化剂降低甲醇/柴油二元燃料发动机非常规排放研究

采用喷雾热分解法制备了一系列钙钛矿型催化剂La_(1-x)Al_xFeO_3(x=0、0.3、0.5、0.7),采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜,表征了La_(1-x)Al_xFeO_3相组成和微观形貌,评价了催化剂表面化学形态和催化活性指标.在发动机试验台架上,对甲醇/柴油发动机尾气中的甲醛、甲醇、1,3-丁二烯和N_2O进行了催化降解试验.结果表明:在La_(1-x)Al_xFeO_3中掺杂适宜量的Al有助于提高催化剂活性,改善催化剂比表面积和孔容积.当Al掺杂量为0.5时,所制备的La_(0.5)Al_(0.5)Fe O_3催化剂对甲醇、甲醛、丁二烯和N_2O的起燃温度(T50)分别为192、172、180和212℃,完全转化温度(T90)分别为227、205、240和324℃,呈现了良好的低温催化活性.对甲醇、甲醛、1,3-丁二烯和N_2O最大比排放分别为5.2×10~3、0.6×10~3、0.02和11.23 mg·k W~(-1)·h~(-1).与原发动机比排放相比,转化率达到了92%以上.表明La0.5Al0.5Fe O_3为适宜用于甲醇/柴油发动机尾气中非常规排放物低温催化降解的催化剂.     

La0.7Sr0.3Mn1-xCoxO3-δ催化剂降低天然气发动机尾气排放的研究

采用喷雾热分解法制备了钙钛矿型催化剂La0.7Sr0.3Mn1-xCoxO3-δ(x=0、0.3、0.5、0.7),利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂进行了表征,在微型固定床反应器上优化了催化剂的B位掺杂Co.在天然气发动机排放试验台架上进行了空燃比特性、CH4排放和发动机尾气排放达标等测试试验.结果表明:在La0.7Sr0.3Mn1-x Co x O3-δ中掺杂适宜量的Co有助于提高催化剂的催化燃烧活性,改善催化剂比表面积和孔容积.当Co掺杂量为0.5时,所形成的La0.7Sr0.3Mn0.5Co0.5O3-δ催化剂对天然气发动机尾气排放物呈现出良好低温催化燃烧活性,对甲烷催化燃烧的起燃温度(T10)、半转化温度(T50)和完全转化温度(T90)分别为175、350和400℃,CO、NO x、非甲烷碳氢化合物(NMHC)和CH4的最大比排放量分别为3.01、1.72、0.31和0.85 g·kW-1·h-1,达到了国Ⅴ排放法规对天然气发动机有害排放物的限值要求,表明了La0.7Sr0.3Mn0.5Co0.5O3-δ适宜用于天然气发动机尾气低温催化燃烧的催化剂.     

催化氧化法处理甲硫醇废气

用催化氧化法处理含硫有机废气,燃烧催化剂是主要活性组分为V₂0₅、过渡金属氧化物（MO_x）和微量贵金属,负载在经特殊方法处理的天然沸石上。50m³/h中试装置的甲硫醇废气的载线试验和1500m³/h工业装置的运转结果表明,催化剂反应后的温升明显,净化率≥95％,氧化产物（Sox）经稀碱吸收,消除了二次污染。     

Si-FeOOH非均相Fenton降解活性艳红MX-5B的效能研究

用碱沉淀法制备的Si-FeOOH作非均相催化剂,研究其催化H2O2降饵活性艳红MX-5B的效能,考察了温度、过氧化氧浓度、催化剂投量、活性艳红浓度对活性艳红脱色率的影响,并从溶铁量及与FeOOH对比等方面反应催化剂的性能.结果表明:在活性艳红初始浓度为10mg·L-1,温度为60℃,pH=3,Si-FeOOH投量为0....     

热处理天然褐铁矿制备γ-Fe2O3及其NH3-SCR活性探究

以天然褐铁矿为前驱体,通过热处理制备γ-Fe_2O_3作为NH3-SCR催化剂.借助XRD、XRF、XPS、NH3-TPD、FR-IR等表征方法,考察反应温度、褐铁矿中的锰氧化物以及H_2O和SO_2对催化剂选择催化还原NO活性的影响并与α-Fe_2O_3作对比.结果表明,由于γ-Fe_2O_3表面比α-Fe_2O_3具有更强的酸性,使得γ-Fe_2O_3的脱硝温度窗口(200~350℃)宽于α-Fe_2O_3(200~300℃),且在活性温度窗口下,催化剂脱硝效率达到99%以上;γ-Fe_2O_3催化剂中少量MnO_2的存在,提高了催化剂低温段(100~200℃)脱硝活性,降低了高温段(400~450℃)脱硝活性;SO_2的存在会使γ-Fe_2O_3的脱硝温度窗口向高温区偏移100℃、体积分数为5%的H_2O对脱硝反应的抑制作用很小,但当SO_2和5%H_2O同时存在,尤其是SO_2的体积分数达到0.12%时,硫酸铵盐类的迅速生成会大大降低γ-Fe_2O_3的脱硝活性;此外,γ-Fe_2O_3经过NH3-SCR反应后,其磁化率略有降低,催化剂仍然具有磁回收循环利用的潜力.     

金属改性对SAPO-34低温还原NO性能的影响

采用浸渍法制备金属改性SAPO-34分子筛催化剂,分析比较了不同单金属（Cu或Co）及不同比例双金属（Cu：Co=1：1、3：1、5：1,质量比）改性催化剂对NO的催化还原性能,评价了不同催化剂的N₂选择性,并采用扫描电子显微镜（SEM）、比表面积测试、X射线衍射分析（XRD）、NH₃-程序升温脱附（NH₃-TPD）等表征手段对催化剂的物化性能进行了分析.结果表明,单金属Cu改性催化剂具有较宽的温度区间,在250~450℃范围内NO的转化率始终保持在100%;双金属改性使NO转化率保持为100%的最低温度下降了25~50℃,显著拓宽了低温段窗口,其中,Cu₃Co₁/SAPO-34催化剂的低温催化还原性能最好,200℃即可实现100%的NO转化率,175℃下的转化率也高达80%以上.Cu-Co双金属改性SAPO-34分子筛催化剂具有优异的低温催化还原NO性能,具有在机动车尾气、工业废气的低温脱硝治理领域应用的潜力.     

纳米TiO_2-Al_2O_3负载CuMnO_x对甲苯的催化燃烧

研究采用改进的溶胶-凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合载体,并用浸渍法制备CuMnOX/TiO2-Al2O3催化剂,通过对甲苯废气催化燃烧的实验,分别考察了Cu-Mn负载量、Cu/Mn摩尔比、焙烧温度及载体对催化剂制备过程及催化剂活性的影响。实验结果表明:活性组分负载量25%,铜锰活性组分的配比Cu:Mn=1:2,焙烧温度500℃是浸渍法制备CuMnOX/TiO2-Al2O3催化剂较佳的工艺条件;XRD衍射图谱表明,500℃下铜锰尖晶石的存在是催化剂催化活性优良的主要原因;由复合载体制备的CuMnOX/TiO2-Al2O3催化剂比单一载体制备的CuMnOX/Al2O3催化剂具有更高的甲苯转化率,其T99比单一载体要低20℃以上。     

低贵金属含稀土复合型汽车排气净化催化剂研究

研究了３种低钯含稀土复合型汽车排气净化催化剂的制备工艺条件、活性和热稳定性。结果表明：所研制的催化剂对ＣＯ、ＨＣ的起燃温度分别在１８２℃～２１０℃之间；完全氧化温度在２３０℃～２５０℃之间。具有起燃温度低、活性高的特性。高温处理后，Ｔ５０％和Ｔ１００％仅上升了８℃～２４℃，说明热稳定性良好。少量贵金属Ｐｄ分浸法以及在活性氧化铝涂层上使用无机胶粘剂的制备工艺能提高催化剂的热稳定性     

焦油渣和煤沥青焚烧处置实验研究

通过开展残渣与有机污染土壤的混合焚烧实验,分析了炉渣、烟气中多环芳烃和重金属的含量及浓度,明确了残渣焚烧的适用工艺及条件。结果表明,在一段炉焚烧温度600~900℃、二段炉出口温度≥1 100℃、烟气停留时间≥2s、急冷器出口温度≤150℃的条件下,炉渣中重金属含量较高,少部分进入到尾气中,多环芳烃含量极少,大部分被焚烧破坏和尾气净化设施去除。实验结果表明,在残渣掺入量为30%条件下,尾气排放能够满足标准要求。     

稀土系列催化剂对焦化废水的催化湿式氧化

以稀土元素Ce制得催化剂系列 ,在高温高压条件下对焦化废水进行催化湿式氧化研究 ,考察载体、焙烧温度、活性组分的配比对催化剂的催化活性的影响以及反应温度、氧气分压、反应时间和催化剂用量对氧化过程的影响 ,设计正交实验确定最佳的工艺参数反应温度为 2 4 0℃、氧气分压 3 .0MPa ,催化剂用量 30 g/L ,此时废水的COD去除率达到 90 %以上。     

LaMnO_3掺杂Sr/Ce催化剂的制备及研究

采用柠檬酸络合法,在LaMnO_3催化剂基础上掺杂Sr和Ce制得了钙钛矿型催化剂La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3和La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3,用于净化柴油车尾气污染物NO_x、碳烟颗粒、CO与烃类化合物。通过活性评价实验和XRD、SEM等表征手段,选出了四效催化活性较高的催化剂并测试了其在含硫条件下的耐久性。研究结果表明制得的几种催化剂都具有钙钛矿结构;其中La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3可使碳烟起燃温度达到239.9℃,使C_3H_6和CO在300℃以后大部分被去除,使NO_x有较高转化率,其四效催化性能优于掺杂Ce与不掺杂的LaMnO_3催化剂,并能在硫环境下仍然保持一定的催化活性。     

以海泡石为载体的双金属多相类芬顿催化剂的制备及表征

以活性艳蓝为目标污染物,以改性海泡石为载体,以Fe(NO3)3浓度、MnSO4浓度、尿素浓度、水浴温度、煅烧温度与煅烧时间为影响因素,优化了均匀沉淀法制备双金属多相类芬顿催化剂的工艺条件,并利用SEM、XRD、FTIR对催化剂进行了表征.结果表明,随铁离子浓度的增大,所制得催化剂金属离子活性越高.少量的锰掺杂可抑制Fe2O3粒径的增长,提高催化剂的活性.尿素浓度增大,使得晶粒的生成速率愈快,有利于生成细小、均匀的金属颗粒.利用Box-Behnken实验得出催化剂制备的最佳工艺条件为:硝酸铁浓度为0.18 mol.L-1,硫酸锰浓度为0.05 mol.L-1,尿素的浓度为1.0 mol.L-1,海泡石的投加量为40 g.L-1,水浴温度为100℃,煅烧温度为370℃,煅烧时间为3 h.SEM表明本实验所采用的海泡石为α型海泡石,可作为良好的催化剂载体;在催化剂制得后,FTIR图谱显示海泡石的纯度得到提高,并出现了Fe-O的吸收峰.XRD图谱表明,在催化剂表面铁离子主要以α-Fe2O3和γ-Fe2O3的形式存在.