用微波輻射處理的鐵基催化劑的低溫SCR脫硝活性研究.pdf

1、選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)是目前煙氣脫硝技術(shù)中應(yīng)用最廣的一種技術(shù)，由于該技術(shù)具有節(jié)能環(huán)保以及很高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值而受到越來越多的重視。但是從國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀來看，催化劑的低溫催化活性不高，活性溫度窗口較窄以及催化劑成本較高等問題仍然是限制其工業(yè)應(yīng)用的主要障礙。因此，研究開發(fā)低溫、高效、廉價(jià)的脫硝催化劑對(duì)SCR催化脫硝技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
　　微波技術(shù)已廣泛應(yīng)用于催化領(lǐng)域

2、，經(jīng)過微波處理后的催化劑的比表面積、孔徑、孔結(jié)構(gòu)均有不同程度的改善。本文通過浸漬法制備一系列鐵基催化劑，并在不同的微波參數(shù)下對(duì)其進(jìn)行改性研究。取得主要研究成果如下:
　　(1)微波參數(shù)對(duì)8Mn-8Fe/Al2O3催化劑微觀性能的影響較大，實(shí)驗(yàn)研究表明當(dāng)微波烘干功率為350W、烘干時(shí)間為15min時(shí)，所制備的催化劑具有優(yōu)異的催化脫硝性能;經(jīng)過微波干燥后的樣品具有較大的比表面積，孔結(jié)構(gòu)比較發(fā)達(dá)，顆粒分散度較高，低于180℃時(shí)脫硝效率顯

3、著高于普通烘干的催化劑。
　　(2)空速、氨氮比、SO2以及H2O對(duì)微波烘干和普通烘干的8Mn-8Fe/Al2O3催化劑的影響基本相同。但在相同條件下，微波烘干催化劑的脫硝活性高于普通烘干催化劑，這是由于微波烘干使得催化劑比表面積增大，孔隙變得發(fā)達(dá)，單位質(zhì)量催化劑具有更多活性位，可以吸附更多的NH3，從而提高了催化劑的SCR脫硝活性。
　　(3)稀土元素Ce的加入，使得催化劑活性組分分布更加均勻，比表面積得到提高，有利于脫硝

4、反應(yīng)的進(jìn)行。研究表明，催化劑的脫硝效率并不隨Ce負(fù)載量的提高而增大，當(dāng)Ce的負(fù)載量達(dá)到4％時(shí)，催化劑取得最佳脫硝活性;相同微波參數(shù)制備條件下，Ce的添加增大了催化劑8Mn-8Fe/AC的比表面積;對(duì)同一種催化劑8Mn-8Fe-4Ce/AC微波烘干提高了其比表面積及顆粒分散度，改善了其孔結(jié)構(gòu)。
　　(4)在210℃及270℃下分別對(duì)催化劑M-8Mn-8Fe-4Ce/AC進(jìn)行抗硫性實(shí)驗(yàn)，研究表明，在270℃的反應(yīng)溫度下，催化劑抗8O2

5、中毒性明顯高于210℃條件下。說明高溫條件下能夠促進(jìn)已生成硫酸氨類物質(zhì)的分解，抑制硫酸氨類物質(zhì)堵塞催化劑表面的活性位。8Mn-8Fe/Al2O3催化劑的抗硫性實(shí)驗(yàn)結(jié)果與此相似。
　　(5)當(dāng)模擬煙氣中存在H2O時(shí)，M-8Mn-8Fe-4Ce/AC催化劑脫硝活性隨H2O含量的增加而降低;當(dāng)模擬煙氣中H2O含量小于或者等于5％時(shí)，停止通水后催化劑脫硝活性可以恢復(fù)至初始水平，此時(shí)H2O對(duì)其影響表現(xiàn)為可逆性;當(dāng)進(jìn)一步增大H2O含量，停止通