登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2016-03-16 10:18来源:清洁煤杂志关键词:脱硝催化剂低温SCR脱硝催化剂锰系脱硝催化剂收藏点赞
我要投稿
摘要:氮氧化物(NOx)是大气环境的主要污染物之一,对人体健康和生态环境都会造成巨大的危害。选择性催化还原(SCR)是有效的烟气脱硝技术之一,而催化剂是脱硝技术的关键。近年来,锰系金属氧化物催化剂由于在低温SCR反应中表现出优良的催化活性得到了广泛的关注。综述了锰系低温SCR脱硝催化剂的的研究现状,按照非载体型和载体型催化剂进行了介绍,阐述了载体、元素掺杂等因素对锰系催化剂活性的影响,良好活性的催化剂须具有较高的比表面积、无定型的晶态结构。展望了锰系低温SCR脱硝催化剂的研究重点,为进一步研究和提高性能优良的低温锰系脱硝催化剂提供参考信息。
关键词:氮氧化物;选择性催化还原;锰系;低温;催化剂
0引言
氮氧化物(NOx)是大气环境的主要污染物之一,对人体健康和生态环境都有巨大的危害。NOx来源于燃料燃烧产生的烟气中,主要存在形式是N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等[1],其中以NO为主,约占NOx总量的90%以上,其次是NO2。在大气中,NO又会被氧化为NO2,而NO2在紫外线照射的条件下,与烟气中的CHx反应,生成一种光化学烟雾,毒性是NO的4~5倍,对人体多数器官以及动植物均有极大的危害。N2O虽然含量较低,是形成近地表大气臭氧污染、二次微细颗粒物污染以及地表水富营养化的前提物质,由此引起的环境问题已成为大气环境污染的热点问题[2-3]。2003年我国NOx排放超过1600万t,到2012年已达2194万t,成为世界第一NOx排放国。以现在的污染物排放水平,到2020年,NOx的排放量将达到3000万t。目前我国NOx排放量的快速增长加剧了区域酸雨的恶化,甚至部分抵消了我国在SO2控制方面所付出的巨大努力[4]。统计表明,我国NOx排放量的增长导致酸雨污染已经由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变,硝酸根离子在酸雨中所占的比例从20世纪80年代的10%逐步上升到近年来的30%。同时,NOx也是形成区域细粒子污染和灰霾的重要原因,由于近几年NOx排放大幅增加,我国大气能见度日趋下降,灰霾天气不断增加。因此,控制NOx排放已成为大气污染治理的重要任务。
目前实现工业化应用的脱硝技术主要是以NH3为还原剂的选择性催化还原(SCR)脱硝技术。催化剂是SCR脱硝技术的核心,目前,已商业化的催化剂是以V2O5+WO3(MoO3)/TiO2(锐钛矿)作为活性组分,该催化剂的活性温度窗口在300~400℃,在高温区易受烟气中SO2和灰的影响而降低催化剂寿命,因此,高效、低温SCR催化剂成为近年来的研究热点。
近几十年来,研究人员开发了多种低温脱硝催化剂,包括过渡金属氧化物催化剂、贵重金属催化剂和离子交换分子筛催化剂等。其中,过渡金属催化剂,如含V、Mn、Fe、Co、Ni、Cr、Cu、W、Zr、La等活性组分的催化剂,都表现出较高的低温SCR反应催化活性。由于Mn元素的特殊价层电子构型(3d54s2),使得Mn元素的价态变化较广,包括+2、+3、+4、+5等价位以及一些非整数等价位,不同价态的Mn之间可以实现相互转化而产生氧化还原性,能促进NO的还原,从而促进SCR反应的进行[5],并且MnOx有多种表面活性氧用来完成催化反应,导致该种催化剂的低温催化活性在很大程度上有所提高[6-7]。上述原因使锰(MnOx)系催化剂成为国内外低温SCR催化剂的研究热点。
锰系催化剂主要分为非载体型和载体型催化剂两大类。本文对当前低温锰系SCR脱硝催化剂的研究现状进行介绍,并对下一步的研究进行了展望。
1非载体型锰(MnOx)系催化剂
1)非负载型锰系催化剂构成中只有活性组分———MnOx或以MnOx为主要活性组分添加其他金属氧化物的复合催化剂。对于单活性组分的MnOx催化剂,针对锰的多价态,Kapteijn等[8-9]对单组分的MnOx做了较详细的研究,制备了不同价态的纯MnOx,评价了不同价态的Mn催化剂NH3-SCR反应催化活性。结果表明,MnO2的催化活性最高,MnO的催化活性最低;Mn2O3催化剂上的反应具有最高的N2选择性,非载体型催化剂的催化活性和选择性与催化剂的氧化态和结晶程度密切相关。Tang等[10]研究了3种不同类型的无载体MnOx催化剂,结果表明,催化剂具有较高低温活性的关键因素是MnOx结晶状态的无定型和较大的比表面积。非负载型锰系催化剂的主要制备方法为共沉淀法(可获得较高的比表面积),因此,沉淀剂的选择也成为影响催化剂性能的一个因素。Kangm等[11]以Mn(NO3)2˙xH2O为MnOx的前驱物,考察了碳酸铵、碳酸钾、碳酸钠、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾作为沉淀剂制备的MnOx催化剂SCR活性,结果表明,作为沉淀剂,碳酸盐优于碱、钠盐优于钾盐和铵盐;以碳酸钠为沉淀剂制备的MnOx催化剂,由于其具有较高的比表面积、无定型的晶态结构,在低温(100~200℃)条件下表现出较高的催化脱硝活性(脱硝效率达90%以上)。
2)单组分的MnOx催化剂虽然具有催化效率高、反应温度低的优点,但是单组分催化剂在制备过程中存在一定的烧结现象,影响催化剂的分散性和比表面积;另外该催化剂在低温条件下具有较差的N2选择性,且抗H2O性能和抗SO2中毒的性能不强,容易在烟气环境中失活。元素掺杂是解决上述问题的有效途径之一。元素掺杂是将其他金属元素掺杂到单组分MnOx催化剂中,制备成复合Mn系催化剂。该方法一方面可有效减少催化剂制备过程中活性金属的烧结现象,提高催化剂活性金属的分散性和比表面积;另一方面,加入的金属原子可与锰氧化物之间形成固溶体或新的晶相[12-13],产生协同效应,有利于改善催化剂活性。用于制备MnOx催化剂元素掺杂的代表性元素有Ce、Fe、Cu、Zr、W等。Yang等[14]采用共沉淀法制得了一种Fe-Mn复合催化剂,具有良好的低温催化活性和N2选择性。Qi等[15]采用共沉淀法制备了Mn-Ce复合催化剂,该催化剂低于150℃时,NO转化率为可达95%,同时还可有效提高了催化剂的抗硫性。Kang等[16]制备了非负载型Cu-Mn复合催化剂,在50~200℃可达近100%的NO转化率。Long等[17]制备了Mn-Fe、Mn-Zr和Mn-Fe-Zr三种氧化物催化剂,在100~180℃分别评价了3种催化剂的低温催化性能,在15000h-1的空速下,NO去除率均可达到近100%。另外,Peng等[18]采用共沉淀法制备了Mn-Ce-W催化剂,Miguel等[19]制备了Mn1-xMxCr2O4(M=Mg,Ca;x=0~0.1)尖晶矿催化剂等。这些复合型Mn系催化剂都表现出较高的SCR反应催化活性和N2选择性。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2024年4月18-20日,由中国环境科学学会、全联环境服务业商会、慕尼黑博览集团与中贸慕尼黑展览(上海)有限公司共同主办的亚洲旗舰环保展——第25届中国环博会在上海盛大举行。本届展会汇集了27个国家及地区的2457家企业参展,启用了新国际博览中心全部17个展馆,在近20万平方米的展示空间内,集中展示
贵州省招标投标公共服务平台发布贵州兴义电厂#1、#2炉脱硝催化剂购买项目中标候选人公示,华电青岛环保技术有限公司预中标,报价8327040.00元。贵州兴义电锅炉烟气采用选择性催化还原(SCR)脱硝装置,100%烟气脱硝,脱硝率不低于85%,氨逃逸2.5ppm,SO2氧化率1.5%;系统可用率大于98%;脱硝系统采用液
2024年3月28日上午,由澳门特别行政区政府主办的“2024年澳门国际环保合作发展论坛及展览(2024MIECF)”在澳门威尼斯人酒店盛大开幕。本届展会旨在通过举办系列高规格专题会议、高层论坛、项目推介会、商业配对等多项交流活动,助力推动泛珠三角地区、粤港澳大湾区与国际间的环保商务合作以及技术交流
中煤电子招投标平台发布中煤电力有限公司西北片区(北二电厂和靖远电厂)2024年蜂窝式脱硝催化剂模块采购中标候选人公示,安徽元琛环保科技股份有限公司预中标,报价约843万元。该项目招标内容包含北二电厂18孔蜂窝式催化剂采购用于替换原脱硝催化剂模块,采购2层,每层168个模块,单层催化剂总体积为286
华电集团电子商务平台发布中国华电集团公司福建分公司工程福建华电可门三期2×1000MW煤电项目脱硝催化剂采购(第二次)批次评标结果公示,华电青岛环保技术有限公司预中标,投标报价2463.040000万元。
河北省招标投标公共服务平台发布隆尧天唯热电有限公司#2炉脱硝系统高灰分、低排放适应性改造项目招标二次公告:1.招标条件本招标项目隆尧天唯热电有限公司#2炉脱硝系统高灰分、低排放适应性改造项目已由/以/批准建设,项目业主为隆尧天唯热电有限公司,建设资金来自自筹,出资比例为国有资金:100.00%
大唐环境发布公告,截至2023年12月31日止年度,集团收入为人民币57.201亿元,较去年增加7.5%。集团毛利为人民币11.45亿元,较去年增加45.0%;集团毛利率为20.0%,较去年增加5.2个百分点。2023年度,母公司拥有人应占综合收益总额为人民币5.226亿元,较去年增加91.2%。2023年度,集团继续稳占中国最大脱
3月22日上午,景德镇市科技局党组书记虞萍一行来到新科环保走访调研。萍乡市科技局党组书记、局长陈光良,区党工委副书记、管委会副主任刘波,区经济发展局局长彭霞等陪同调研。虞萍一行实地查看了新科环保的生产车间和研发大楼,对新科环保研发实力和技术创新能力表示肯定,并对于厂区生产经营模式的
华润集团守正电子招标平台发布徐州华润电力有限公司#2、#3机组上层脱硝催化剂采购招标公告,招标公告SZBGG2024030203号,招标内容为蜂窝催化剂约239.11立方米。华润守正招标有限公司受招标人委托,对华润电力中部片区2024年度第17批招标徐州华润电力有限公司#2、#3机组上层脱硝催化剂采购进行公开招标
中国华能集团电子商务平台发布华能江苏公司金陵电厂1号机组SCR脱硝催化剂再生项目中标候选人公示(招标编号:HNZB2024-02-1-088),西安热工研究院有限公司排名第一。一、评标情况标段(包)[HNZB2024-02-1-088-01]华能江苏公司金陵电厂1号机组SCR脱硝催化剂再生项目:1、中标候选人基本情况中标候选人
华润集团守正电子招标采购平台发布湖南华润电力鲤鱼江有限公司蜂窝式脱硝催化剂采购中标候选人公示,天河(保定)环境工程有限公司预中标。该项目需蜂窝式脱硝催化剂265.36立方米。
1引言1.1低温SCR脱硝技术的重要性在当今社会,随着工业化和城市化的快速发展,能源消耗和污染物排放不断增加,给环境带来了巨大压力。其中,氮氧化物(NOx)的排放已成为大气污染的主要来源之一。为了应对这一挑战,各国纷纷采取措施限制NOx的排放,并投入大量资源进行技术研发和创新。低温选择性催化
近日,江西省人民政府发布2022年度江西省科学技术奖名单,由江西新科环保股份有限公司牵头,中国建筑材料科学研究总院有限公司和萍乡学院联合研发项目整体蜂窝型低温SCR脱硝催化剂制备关键技术开发及产业化应用荣获2022年度江西省科学技术进步二等奖。此次新科环保低温SCR脱硝催化剂的科研,在关键技术
9月28日,第四届工业烟气深度治理高峰论坛暨“北极星杯”2022烟气治理影响力企业评选颁奖典礼在南京紫金国际酒店隆重举行。本次会议由国内环保行业门户网站北极星环保网和大气治理行业门户网站北极星大气网联合主办,众多行业专家,烟气治理企业代表齐聚一堂,共襄盛举!本次高峰论坛围绕减污降碳协同
1.水泥行业氮氧化物排放现状我国水泥产量自1985年以来一直稳居世界第一,2020年水泥熟料产量达15.79亿吨,约占世界总量58%。目前拥有水泥熟料生产企业1213家,生产线1663条,其中协同固废处置生产线约300条。烟气排放量达到8亿立方/年,水泥装备水平以及企业管理能力都对NOx排放有不同程度的影响。现目
0前言湛江钢铁三高炉系统(电厂工程),一期已建设2×350MW亚临界(掺烧煤气燃煤机组),并于2015年投产。自2019年,一期1#和2#机组均开始采用上海瀚昱环保材料有限公司生产的高-低温型SCR脱硝催化剂,2#机组2019年1月投运,1#机组2019年3月投运,2台机组4年时间经历60多次启停炉及深度调峰考验,NOx无任
0前言重庆鑫富集团是一家主要从事精细化工产品、药品研发、生产的化工企业,企业领导重视环保,并且具有前瞻性和创新魄力,早在2016年就决定对其一台化工废液焚烧炉实施脱硝达标排放的项目改造。该项目由温州伟诚环保科技公司总包,脱硝工艺技术路线采用“SNCR+低温SCR”,其中低温SCR脱硝技术方案由上
安徽晨晰洁净科技有限公司联合中国科学院过程工程研究所,历经多年实验室研发、工业化测试及应用,成功研发出一款非钒钛体系,适用于超低温、低硫环境的新型SCR脱硝催化剂填补了国内超低温脱硝技术的空白。
湖北思搏盈环保科技股份有限公司新项目报道
湖北思搏盈环保科技股份有限公司(以下简称:思搏盈)自成立以来一直致力于环保型脱硝催化剂的研发,3月23日在“第三届全国垃圾焚烧发电项目运营管理创新高峰论坛”现场,思搏盈副总经理马永祥先生就思搏盈低温催化剂产品特点以及公司的发展前景等问题与北极星环保网进行了深入交流。
大气污染治理快速发展之下,这家非电行业烟气治理龙头登陆A股,靠什么引领行业潮流?“吴头楚尾”的安徽省含山县位于南京、合肥之间,山清水秀,风景优美,多年来力推“生态立县”战略。如今,含山县本土第一家上市公司成功登陆A股,其业务同样与生态治理密不可分。这家公司,就是同兴环保(003027.SZ
11月26日晚,2020“北极星杯”烟气治理影响力企业颁奖典礼在北京西国贸大酒店隆重举行,来自全国烟气治理行业的几百名企业代表和行业专家共享盛典,见证环保企业的高光时刻!本次评选历时两个月,经过紧张激烈的投票角逐,湖北思搏盈环保科技股份有限公司凭借卓越的脱硝技术、过硬的产品质量和优质的售
摘要:综述了负载型和非负载型锰铈催化剂的低温SCR脱硝性能,着重阐述了制备方法、制备条件以及助剂掺杂改性等对不同载体负载型低温脱硝催化剂脱硝性能的影响。在此基础上,介绍了锰铈低温SCR催化剂催化还原氮氧化物的反应机理及反应动力学,并探讨了SO2和H2O对锰铈低温SCR催化剂的毒化作用。最后针对目
摘要:氮氧化物(NOx)是大气环境的主要污染物之一,对人体健康和生态环境都会造成巨大的危害。选择性催化还原(SCR)是有效的烟气脱硝技术之一,而催化剂是脱硝技术的关键。近年来,锰系金属氧化物催化剂由于在低温SCR反应中表现出优良的催化活性得到了广泛的关注。综述了锰系低温SCR脱硝催化剂的的研究
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!