含铈SCR催化剂的制备及其脱硝性能研究
选择性催化还原烟气脱硝技术（SCR）是目前应用较为广泛、脱硝效率较高的方法之一。本文采用储量丰富且无毒无害的Ce/TiO2为基础组分，进行了SCR脱硝性能研究。 采用浸渍法制备了一种CeO2/TiO2催化剂和几种不同组分比例的CeO2-Fe2O3/TiO2、Ce-Fe-Mn/TiO2催化剂样品。并且采用溶胶凝胶法制备了一种CeO2-Fe2O3/TiO2催化剂。通过对这些样品脱硝效率的测试，得出活性成分含量及制备方法对催化剂脱硝性能的影响。结果表明：10％-3%Ce-Fe/TiO2(摩尔质量比)催化剂、10%-3%-5%Ce-Fe-Mn/TiO2催化剂具有最佳的脱硝性能。采用浸渍法制备的10%-3%Ce-Fe/TiO2催化剂在温度为350℃、空速值为100000 h-1条件下，脱硝效率可达95.65%，而采用溶胶凝胶法制备的该催化剂脱硝效率可达99.36%，300~400℃的温度区间内脱硝效率在97%以上。采用浸渍法制备的10%-3%-5%Ce-Fe-Mn/TiO2催化剂在150~300℃温度区间内，效率保持在90%以上。 实验研究了氧气浓度、空速值、氨氮摩尔比对 CeO2-Fe2O3/TiO2、Ce-Fe-Mn/TiO2催化剂脱硝效率的影响，结果表明：氧气浓度分别在3%和2%及以上时，脱硝效率影响不受其影响；空速值的增大会导致催化剂脱硝效率下降；氨氮摩尔比小于1时，对催化剂脱硝效率影响较大，大于1时影响较小。研究了煅烧温度对10%-3%Ce-Fe/TiO2催化剂的影响，结果表明，500℃煅烧催化剂脱硝效率最高。 本实验对铁铈催化剂的反应动力学进行了初步研究。对Ce-Fe/TiO2催化剂NH3、O2及NO瞬态响应实验的研究表明，该催化剂反应主要遵循Eley-Rideal反应机理，并通过计算得出了催化反应活化能及O2的反应级数。 实验还研究了SO2和碱金属对催化剂的毒化作用。结果发现，SO2对10%Ce/TiO2催化剂脱硝效率影响较大，添加 Fe氧化物的催化剂抗SO2性能优于Ce/TiO2催化剂，CeO2-Fe2O3/TiO2、Ce-Fe-Mn/TiO2催化剂均具有较好的抗SO2性能。摩尔质量为10%碱金属的添加降低了催化剂的脱硝效率，K对催化剂的毒化效果强于Na。
复合催化剂;制备工艺;选择性催化还原;脱硝性能
中国计量大学
硕士
仪器仪表工程
张光学;杜志华
2015
中文
TQ426.64
85
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）