赤泥基SCR催化劑的制備及其脫硝性能研究.pdf

1、在我國經濟發(fā)展和國防建設中，鋁是不可或缺的金屬材料之一，而氧化鋁是其生產金屬鋁的主要原料。赤泥(red mud，RM)作為氧化鋁工業(yè)中排放的廢渣，排放量巨大，年產量可達6000萬t。赤泥堆積量龐大，且對環(huán)境污染嚴重，因此對赤泥的有效回收利用研究迫在眉睫。
　　氮氧化物(NOx)作為主要的大氣污染物之一，不僅會危及人體和動植物健康，并且會對環(huán)境系統(tǒng)造成多方面污染。面對日益嚴峻的減排壓力，減小氮氧化物排放量是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之

2、一。
　　本實驗旨在利用氧化鋁工業(yè)廢渣赤泥為主要原料制備催化劑載體，采用浸漬法負載不同的活性組分，如BaZrO3、TiO2、V2O5、WO3、MoO3、Mn、Ce，制成幾種不同的SCR催化劑，通過模擬煙氣測試選擇出催化性能較為良好的催化劑，并對催化性能較為良好的Mn-Ce/RM催化劑進行深入研究，探討赤泥基載體煅燒溫度、赤泥基載體煅燒時間、活性組分負載量、空速、通氧量對催化劑的影響，并探討了Mn-Ce/RM催化劑的抗水性能和抗硫性

3、能。主要研究內容如下:
　　(1)通過XRF及XRD分析方法研究了赤泥的主要化學成分和礦物組成。赤泥原樣中含有多種金屬氧化物，如Al2O3、Fe2O3、CaO、SiO2等，赤泥中礦物組成十分繁雜，主要包括水鋁礦、針鐵礦、鈣鋁石、鐵鋁榴石、鈣鐵榴石、銳鈦礦、赤鐵礦等，另外也有部分霞石和方解石的存在。通過BET測試分析了赤泥的比表面積為65.8149 m2/g。
　　(2)通過浸漬法制備了BaZrO3/RM、TiO2/RM、V2

4、O5/RM、V2O5-MoO3-WO3/RM、Mn/RM、Ce/RM、Mn-Ce/RM這7種催化劑。通過模擬煙氣測試，判斷出Mn-Ce/RM脫硝性能最優(yōu)。
　　(3)通過模擬煙氣測試結果表明，在空速為16200h-1，O2含量為5％，NO濃度為250ppm時，10％Mn10％Ce/RM對NO的轉化率在92℃時達到最高，為58.2％。Mn-Ce/RM抗水性不佳，但當向煙氣中通入適量SO2時，催化劑會表現(xiàn)出更加優(yōu)良的脫硝性能，且在常溫