删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

中试规模下蜂窝式Mn-Ce/Al2O3脱硝催化剂的低温性能

本站小编 Free考研考试/2021-12-31

王成志1,,
曹鹏1,
颜鑫2,
孔伟2
1.石河子大学化学化工学院,新疆兵团化工绿色过程重点实验室,石河子 832003
2.石河子天富南热电有限公司,石河子832000
基金项目: 国家高技术研究发展计划(863)项目(2015AA03A401)




Low temperature performance of honeycomb Mn-Ce/Al2O3 denitration catalyst in the pilot-scale

WANG Chengzhi1,,
CAO Peng1,
YAN Xin2,
KONG Wei2
1.Key Laboratory for Green Processing of Chemical Engineering of Xinjiang Bingtuan, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shihezi University, Shihezi 832003, China
2.Shihezi Tianfu South Thermoelectric Co.Ltd., Shihezi 832000, China

-->

摘要
HTML全文
(0)(0)
参考文献(23)
相关文章
施引文献
资源附件(0)
访问统计

摘要:采用自行设计的反应装置,研究中试规模条件下关键参数对蜂窝堇青石Mn-Ce/Al2O3催化剂脱硝效率的影响以及抗硫抗水性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和比表面积测试仪(BET)研究催化剂的理化性质。结果表明,反应温度、空速、氨氮比对催化活性均有明显影响,同时,催化剂对氮氧化物浓度有较强适应性,NO浓度在134~469 mg·m-3区间内脱硝效率均可保持在75%以上。催化剂在100 oC,空速3 336 h-1,[NH3]/[NO]为0.9,烟气量20 m3·h-1条件下连续反应168 h,其催化效率可以稳定保持在75%~80%,说明蜂窝式Mn-Ce/Al2O3具有良好的稳定性。催化剂在含5%H2O气氛中催化效率由80%减少至60%,在去除H2O后抑制作用消失。反应气中通入143 mg·m-3 SO2后催化效率由80%降低至62%,停止通入SO2后活性不能恢复。同时通入143 mg·m-3 SO2和5%H2O,催化效率下降并维持在53%左右,停止通入后活性恢复至67%。通过对SO2中毒前后的催化剂表征分析可得,SO2存在条件下生成的硫酸铵盐堵塞了20 nm孔径以下的部分孔道,覆盖了催化剂表面活性位点,是引起效率下降的主要原因。
关键词: 选择性催化还原/
蜂窝体Mn-Ce/Al2O3/
中试/
催化/
低温脱硝

Abstract:A self-designed pilot scale reaction device was used to study the influence of key parameters on the denitration efficiency of honeycomb Mn-Ce/Al2O3 catalyst and the performance of SO2 and H2O resistance. Furthermore, the experiments of SEM, EDS, XRD, BET were carried out respectively in order to obtain physicochemical properties of the prepared catalysts. The result showed that reaction temperature, space velocity and mole ratio of NH3/NO have a significant impact on the catalysts’ performance. Meanwhile, the catalysts adapted well to the change of the concentration of NOx. The NOx conversion stayed above 75% in the range from 134 to 469 mg·m-3 of the NOx concentration. When the reaction temperature was 100 °C, space velocity was 3 336 h-1, NH3 to NOx ratio was 0.9 and the total flow rate was maintained at 20 m3·h-1, the catalytic efficiency can be steady at 75%~80% after 168 hours reaction. After introduction of 143 mg·m-3 SO2 into the reactants, NO conversion ratio decreased to 62% and activity cannot be completely recovered after SO2 is shut off. The NO conversion ratio of Mn-Ce/Al2O3 declined quickly to 60% when being introduced 5% H2O into the simulated gas. Then, the NO conversion ratio could raise quickly as soon as H2O was closed. After in the presence of 143 mg·m-3 SO2 and 5% H2O together, NO conversion was maintained at 53%. The activity of the deactivated catalyst could recover to 67% after removing H2O and SO2. It is mainly because the presence of SO2 result in formed ammonium sulfate on the catalyst surface which covers the active site and blocks the pore size of below 20 nm.
Key words:selective catalytic reduction/
Mn-Ce/Al2O3 honeycomb/
pilot-scale/
catalyst/
low-temperature.

加载中
[1] 李晨露, 唐晓龙, 易红宏, 等.Mn基低温SCR催化剂的抗H2O、抗SO2研究进展[J]. 化工进展, 2017, 36(3):934-943 10.16085/j.issn.1000-6613.2017.03.022
[2] ZHI B, DING H, WANG D, et al.Ordered mesoporous MnO2 as a synergetic adsorbent for effective arsenic(iii) removal[J].Journal of Material Chemistry A, 2014, 2(7):2374-2382 10.1039/C3TA13790B
[3] 陈焕章, 李宏, 李花, 等. 负载型Mn-Fe/γ-Al2O3低温脱硝催化剂的性能[J]. 化工进展, 2016, 35(4):1107-1112 10.16085/j.issn.1000-6613.2016.04.022
[4] LI J H, CHEN J J, KE R, et al.Effects of precursors on the surface Mn species and the activities for NO reduction over MnOx /TiO2 catalysts[J].Catalysis Communications, 2007, 8(12):1896-1900 10.1016/j.catcom.2007.03.007
[5] HUANG J H, TONG Z Q, HUANG Y, et al.Selective catalytic reduction of NO with NH3 at low temperatures over iron and manganese oxides supported on mesoporous silica[J].Applied Catalysis B Environmental, 2008, 78(3/4):309–314 10.1016/j.apcatb.2007.09.031
[6] 耿春香, 柴倩倩, 王陈珑.Mn-Fe-Ce/TiO2低温脱硝催化剂的制备条件优化及其表征[J]. 化工进展, 2014, 33(4):921-924 10.3969/j.issn.1000-6613.2014.04.022
[7] 郭学华, 李英霞, 陈健, 等. 蜂窝状整体式分子筛催化剂制备研究进展[J]. 环境科学与技术, 2014, 37(5):70-74
[8] 李游. 整体式SCR蜂窝催化剂的制备工艺及性能评价[D]. 上海:华东理工大学,2013
[9] 张倩, 黎俊, 杨成武, 等. 蜂窝状Mn-Ce/TiO2催化剂的脱硝催化性能[J]. 煤炭转化, 2016, 39(2):92-96 10.3969/j.issn.1004-4248.2016.02.017
[10] 张先龙, 刘鹏, 蔡程, 等. 蜂窝状Ti0.14Mn0.86Ox/CH催化剂的制备及其低温NH3-SCR脱硝性能[J]. 环境化学, 2016, 35(10):2146-2155 10.7524/j.issn.0254-6108.2016.10.2016022101
[11] CHIU C H, HSI H C, LIN H P.Multipollutant control of Hg/SO2 /NO from coal-combustion flue gases using transition metal oxide-impregnated SCR catalysts[J].Catalysis Today, 2015, 245:2-9 10.1016/j.cattod.2014.09.008
[12] 高岩, 栾涛, 程凯, 等. 选择性催化还原蜂窝状催化剂工业试验研究[J]. 中国电机工程学报, 2011, 31(35):21-28
[13] 刘树军.SO2和H2O对Mn-Ge/TiO2低温SCR催化剂的影响[D]. 西安:西安建筑科技大学,2015
[14] TANG C J, ZHANG H L, DONG L.Ceria-based catalysts for low-temperature selective catalytic reduction of NO with NH3[J].Catalysis Science & Technology, 2015, 6(5):1248-1264 10.1039/C5CY01487E
[15] SANG M L, PARK K H, HONG S C.MnOx/CeO2–TiO2 mixed oxide catalysts for the selective catalytic reduction of NO with NH3 at low temperature[J].Chemical Engineering Journal, 2012, 195-196:323–331 10.1016/j.cej.2012.05.009
[16] 蒋文举. 烟气脱硫脱硝技术手册[M]. 北京:化学工业出版社, 2012:315-324
[17] 闫志勇, 胡建飞, 徐鸿.SCR烟气脱硝催化剂V2O5-WO3/TiO2性能研究[J]. 中国计量学院学报, 2011, 22(1):68-72 10.3969/j.issn.1004-1540.2011.01.015
[18] 廖永进, 陆继东, 黄秋雄, 等. 选择性催化还原服役后催化剂活性及动力学实验研究[J]. 中国电机工程学报, 2013, 33(17):37-44
[19] SHAN W, LIU F D, HE H, et al.A superior Ce-W-Ti mixed oxide catalyst for the selective catalytic reduction of NOx with NH3[J].Applied Catalysis B: Environmental, 2012, 115-116(4):100-106 10.1016/j.apcatb.2011.12.019
[20] SHENG Z Y, YU F, XUE J M, et al.SO2 poisoning and regeneration of Mn-Ce/TiO2 catalyst for low temperature NOx reduction with NH3[J].Journal of Rare Earth, 2012, 30(7):676-682 10.1016/S1002-0721(12)60111-2
[21] GAN L, YANG J, MA D, et al.High-performance V2O5 -WO3 /TiO2 catalyst for diesel NOx reduction at low temperatures[J].Energy Procedia, 2014, 61:1115-1118
[22] 曹蕃, 苏胜, 向军, 等.Mn-Ce-Zr/γ-Al2O3催化剂低温选择性催化还原脱硝性能分析[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(9):2238-2245 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.09.018
[23] XU W Q, HE H, YU Y B.Deactivation of a Ce/TiO2 catalyst by SO2 in the selective catalytic reduction of NO by NH3[J].Journal of Physical Chemistry C, 2009, 113(11):4426-4432 10.1021/jp8088148



加载中


Turn off MathJax -->
WeChat 点击查看大图

计量

文章访问数:1191
HTML全文浏览数:733
PDF下载数:705
施引文献:0
出版历程

刊出日期:2018-04-22




-->








中试规模下蜂窝式Mn-Ce/Al2O3脱硝催化剂的低温性能

王成志1,,
曹鹏1,
颜鑫2,
孔伟2
1.石河子大学化学化工学院,新疆兵团化工绿色过程重点实验室,石河子 832003
2.石河子天富南热电有限公司,石河子832000
基金项目: 国家高技术研究发展计划(863)项目(2015AA03A401)
关键词: 选择性催化还原/
蜂窝体Mn-Ce/Al2O3/
中试/
催化/
低温脱硝
摘要:采用自行设计的反应装置,研究中试规模条件下关键参数对蜂窝堇青石Mn-Ce/Al2O3催化剂脱硝效率的影响以及抗硫抗水性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和比表面积测试仪(BET)研究催化剂的理化性质。结果表明,反应温度、空速、氨氮比对催化活性均有明显影响,同时,催化剂对氮氧化物浓度有较强适应性,NO浓度在134~469 mg·m-3区间内脱硝效率均可保持在75%以上。催化剂在100 oC,空速3 336 h-1,[NH3]/[NO]为0.9,烟气量20 m3·h-1条件下连续反应168 h,其催化效率可以稳定保持在75%~80%,说明蜂窝式Mn-Ce/Al2O3具有良好的稳定性。催化剂在含5%H2O气氛中催化效率由80%减少至60%,在去除H2O后抑制作用消失。反应气中通入143 mg·m-3 SO2后催化效率由80%降低至62%,停止通入SO2后活性不能恢复。同时通入143 mg·m-3 SO2和5%H2O,催化效率下降并维持在53%左右,停止通入后活性恢复至67%。通过对SO2中毒前后的催化剂表征分析可得,SO2存在条件下生成的硫酸铵盐堵塞了20 nm孔径以下的部分孔道,覆盖了催化剂表面活性位点,是引起效率下降的主要原因。

English Abstract






--> --> --> 参考文献 (23)
相关话题/化工 石河子大学 化学化工学院 新疆 过程

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 多孔CaO颗粒脱硫过程中硫酸盐化特性的数值模拟
    曲践1,2,,王照国3,武文斐11.内蒙古科技大学,内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用国家重点实验室,包头0140102.杭州萧山锦江绿色能源有限公司,杭州3112003.淄博绿能环保能源有限公司,淄博255000基金项目:内蒙古自然科学基金资助项目(2017MS(LH)0529)内蒙古高校创 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • Fe0/S2O82-异相芬顿与生物组合工艺处理煤化工废水尾水
    李湛江1,,谭雪云2,吴锦华2,江燕斌3,盖恒军41.广州市城市管理技术研究中心,广州5101702.华南理工大学环境与能源学院,工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室,污染控制与生态修复广东省普通高等学校重点实验室,广州5100063.华南理工大学化学与化工学院,广州5106404.青岛科技 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 废旧印刷线路板矿浆电解过程中金属的浸沉规律
    杨德泽1,,楚莹莹1,陈梦君1,21.西南科技大学环境与资源学院,固体废弃物处理与资源化教育部重点实验室,绵阳6210102.上海第二工业大学环境与材料工程学院,上海电子废弃物资源化产学研合作开发中心,上海201209基金项目:国家自然科学基金资助项目(21377104)西南科技大学重点科研平台专职 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 基于集总参数模型的ORVR机动车加油过程模拟
    陈家庆1,,汤水清2,刘美丽1,张雪1,俞接成11.北京石油化工学院环境工程系,北京1026172.中国核电工程有限公司,北京100840基金项目:北京市教委科技发展计划重点项目暨北京市自然科学基金重点项目(B类)(KZ201410017019)SimulationofORVRvehiclerefu ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 埋地储罐清洗无组织排放油气冷凝法净化工艺模拟分析
    肖楠1,,朱玲1,陈家庆1,李晓雅1,孔佳雯11.北京石油化工学院环境工程系,北京102617基金项目:北京市自然科学基金资助项目(KZ201410017019)北京市长城****资助项目(CIT&TCD20150317)Simulatedanalysisofcondensationprocessf ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 蔬菜类废弃物甲烷发酵的产气潜能及过程特征
    宋亚楠1,,宋梓梅1,裴梦富1,贾雪雪1,强虹11.西北农林科技大学资源环境学院,杨凌712100基金项目:国家自然科学基金资助项目(51308460)Biogasproductionpotentialandprocesscharacterofmethanefermentationofvegetab ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 铁基催化剂催化臭氧深度处理煤化工废水
    陈炜彧1,,李旭芳1,马鲁铭1,21.同济大学环境科学与工程学院,上海2000922.南京大学盐城环保技术与工程研究院,盐城224000基金项目:国家科技支撑计划专项(2013BAC01B01)Advancedtreatmentofcoalchemicalwastewaterbycatalytico ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 垂直HDPE膜安装过程的电学破损检测方法
    能昌信1,2,,孙新宇1,2,徐亚2,3,刘景财2,董路2,王茂林1,21.山东工商学院信息与电子工程学院,烟台2640052.中国环境科学研究院土壤与固体废物环境研究所/环境基准与风险评估国家重点实验室,北京1000123.北京师范大学水科学学院,北京100875基金项目:中央级院所基本科研业务专 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 植物所科研人员揭示增温和干旱对高寒草地底层土壤微生物过程的影响
    全球一半以上的土壤有机碳贮存在深度超过30cm的底层土壤中,底层土壤碳库对气候变化的响应是当前全球变化生态学的研究焦点之一。近期研究表明,高寒草地表层和底层土壤有机质的降解及新碳封存对增温和干旱具有不同响应。然而,增温和干旱对底层土壤微生物碳过程的影响尚不明确。  中科院植物所冯晓娟研究组与合作者利 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 植物所科研人员在土壤细菌群落多样性和酶动力学过程的研究方面取得新进展
    人类活动导致的氮沉降上升严重威胁着全球陆地生态系统生物多样性。土壤细菌群落多样性占陆地生物多样性的很大比例,对于调节陆地生物地球化学循环和生态系统功能至关重要。已有研究发现土壤细菌群落多样性和结构受植物群落的影响,但不确定土壤细菌对氮沉降的响应是否与地上植物群落的响应一致。因此,探讨土壤细菌和植物群 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31