改性玻璃纖維負載復(fù)合鐵錳鈰氧化物低溫選擇性催化還原NO.pdf

1、氮氧化物（NOx）是形成酸雨的主要污染物之一，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國能源消耗增大，NOx的排放也持續(xù)增加，隨著我國對氮氧化物的排放標準的日益嚴格，煙氣脫硝作為控制NOx的方法之一，成為大氣污染控制的研究重要課題。選擇性催化還原（SCR，Selective Catalytic Reduction）技術(shù)作為目前最好的煙氣脫硝方法，其成熟可靠、脫氮效率高性價比高，因此受到廣泛的應(yīng)用。但是，目前現(xiàn)有的催化劑必須在高于350℃操作，在反應(yīng)過程中催化

2、劑容易中毒，SCR系統(tǒng)布置存在困難等問題。低溫SCR催化劑的開發(fā)有利于將SCR系統(tǒng)裝置布置在脫塵脫硫裝置之后，并有效的削減操作成本。本課題組在前期的工作中研制出可以對過濾材料上進行負載Ce和Mn的復(fù)合金屬氧化物，該催化劑用于低溫NH3選擇性催化還原NO，同時，可用在脫硝的同時脫除煙氣中的顆粒物。為此，本工作的主要方向為研究和開發(fā)新型的低溫高活性和抗毒性的基于Mn基的過濾材料的催化劑。
　　本文選取了能夠耐高溫的無機濾料用玻璃纖維和

3、活性炭纖維作為制備催化劑的載體，并通過對玻璃纖維和活性炭纖維進行改性，以便能夠達到最好的負載效果。選取玻璃纖維負載復(fù)合金屬氧化物催化劑，進行了一系列的表征實驗：比表面積（BET）、掃描電鏡（SEM）、X射線實驗（XRD）和傅里葉紅外衰減全反射光譜法（ATR-FTIR)。
　　在對玻璃纖維和活性炭纖維成功的改性之后，采用浸漬法制備了Fe-Ce-Mn/GF和Fe-Ce-Mn/ACF研究了Fe的添加對催化劑活性的影響，選擇出最佳負載量。

4、進一步針對最佳負載量的Fe-Ce-Mn/GF，考察了各種不同的操作條件（反應(yīng)溫度、進口NO濃度、O2含量、NH3濃度）對兩種催化劑活性的影響。
　　研究結(jié)果表明，F(xiàn)e的添加能夠顯著的提高兩種催化劑的低溫SCR性能，對于玻璃纖維負載金屬氧化物，在Fe:Ce:Mn摩爾比為2:1:5時具有最佳的活性。最優(yōu)的催化劑Fe-Ce-Mn/GF在150℃時，在模擬煙氣條件下，NO的脫除效率達到88.49％。此外，針對最佳摩爾比的Fe-Ce-Mn/

5、GF催化劑，本文還系統(tǒng)的研究了溫度、進口NO濃度、O2含量、NH3的濃度等操作條件對Fe-Ce-Mn/GF催化劑活性的影響，為該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用提供研究基礎(chǔ)。實驗結(jié)果表明：在實驗溫度范圍內(nèi)，NO的脫除效率隨著溫度的升高逐漸增大，當(dāng)溫度達到150℃后，達到最佳的脫除效率；進口NO濃度升高時，NO的脫除效率出現(xiàn)緩慢的下降；O2的存在能夠較大的促進催化劑的脫除效率，最佳氧氣濃度為5％左右。當(dāng)NH3/NO比值小于1.1時，NO的脫出效率隨著比值