Mn-Cu-ZSM5催化劑用于快速脫硝反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、作為排放到大氣中的主要污染物-NOx，是形成酸雨、產(chǎn)生化學(xué)煙霧、造成一系列環(huán)境污染問(wèn)題的主要因素所在。我國(guó)曾多次修改對(duì)污染物排放基準(zhǔn)的要求，對(duì)此基準(zhǔn)要求逐漸嚴(yán)格，且頒布了相關(guān)法規(guī)來(lái)重點(diǎn)約束NOx排放企業(yè)對(duì)污染物的控制。現(xiàn)有脫硝催化劑主要以商業(yè)釩基催化劑為主，但其存在著低溫條件脫硝效率低，受SO2、粉塵等影響而失活等缺點(diǎn)，所以尋求更高效，具有抗H2O、抗SO2等優(yōu)點(diǎn)的新型催化劑勢(shì)在必行。
　　本文首先探尋了一種快速SCR反應(yīng)方法，并

2、根據(jù)其反應(yīng)方程的需求來(lái)搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)，以備進(jìn)行催化劑脫硝性能實(shí)驗(yàn)研究。同時(shí)以具有高抗水性，較大的比表面積，較高的空隙容量等優(yōu)點(diǎn)的分子篩作為催化劑的載體，選擇具有高還原性的Cu元素作為活性成份，再輔以摻雜多種不同金屬元素，采用等體積浸漬方式制備相關(guān)催化劑。所制備的Cu-ZSM5催化劑以及其改性催化劑M/Cu-ZSM5，被用于進(jìn)行脫硝性能實(shí)驗(yàn)研究，以探求催化劑的化學(xué)催化特性和物理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。
　　結(jié)果表明:Cu元素主要以氧化物形式分散在分

3、子篩上，在Cu負(fù)載量＞8wt％的樣品中有大顆粒CuO晶體聚集，負(fù)載量≤8wt％的樣品中未檢測(cè)到明顯的CuO晶相。NO2的存在有利于提高脫硝效率。采用快速SCR工藝，能夠降低脫硝溫度，其中，Cu負(fù)載量8wt％的催化劑表現(xiàn)出最為優(yōu)異的催化快速SCR反應(yīng)性能，在200℃時(shí)，脫硝效率達(dá)到93％。Cu元素對(duì)Lewis酸位產(chǎn)生影響，能夠吸附NO，有利于脫硝效率的提高。摻雜不同金屬元素對(duì)Cu基催化劑進(jìn)行改性研究，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，Mn元素能夠很好的促

4、進(jìn)催化劑的各方面性能。
　　在Cu-ZSM5催化劑基礎(chǔ)上，摻雜Mn元素對(duì)其改性，研究其對(duì)催化劑物相結(jié)構(gòu)及脫硝性能的影響。結(jié)果表明:Mn元素的摻雜能夠有效提高Cu-ZSM5催化劑脫硝性能，能夠促進(jìn)CuO晶相的分散度，同時(shí)生成了銅錳復(fù)合氧化物，成為了催化反應(yīng)的主要成分，從根本上改變了催化劑脫硝性能。同時(shí)研究煅燒溫度對(duì)催化劑的影響，發(fā)現(xiàn)較低的煅燒溫度有利于CuO晶相的分散，其原因在于Mn元素在不同煅燒溫度下所生成的氧化物不同，進(jìn)而對(duì)Cu