Mn-Ce-TiO2系催化劑制備和SCR脫硝性能研究.pdf

1、為了有效控制船舶NOx排放污染，IMO制定了嚴(yán)格的排放法規(guī)，加強(qiáng)NOx排放控制技術(shù)的研究勢在必行。選擇性催化還原技術(shù)(SCR)作為高效的排氣后處理措施，是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣的一種脫硝方法。但是，目前低溫催化劑活性差和硫中毒等問題制約了船舶SCR技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。為了解決這兩個問題，本文在對SCR催化反應(yīng)機(jī)理充分研究的基礎(chǔ)上，對Mn-Ce/TiO2系催化劑的性能進(jìn)行了研究，包括其制備、臺架實(shí)驗(yàn)等諸多方面，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
　

2、　本文首先制備了不同負(fù)載配比的蜂窩狀 Mn-Ce/TiO2催化劑，利用正交實(shí)驗(yàn)法并通過 SCR活性測試和催化劑表征測試研究了負(fù)載量、負(fù)載成分和反應(yīng)條件對催化劑性能的影響。然后，為了進(jìn)一步提高M(jìn)n-Ce/TiO2催化劑的活性，在Mn-Ce/TiO2催化劑上繼續(xù)負(fù)載金屬元素(Cu、Cr、Co、Fe)，通過活性測試和催化劑表征測試研究了金屬元素對Mn-Ce/TiO2催化劑活性的影響。本文最后對Mn-Ce/TiO2系催化劑的抗硫性進(jìn)行了理論分析

3、。
　　SCR活性測試和催化劑表征測試結(jié)果表明，在Mn/TiO2催化劑上負(fù)載CeOx可以大幅度提高催化劑的低溫活性；Mn-Ce/TiO2催化劑最佳負(fù)載配比可表示為Mn(9％)-Ce(2.5%)/TiO2(15%)。摻雜金屬元素有助于改善Mn-Ce/TiO2催化劑的活性，金屬元素Co對提高M(jìn)n-Ce/TiO2催化劑活性表現(xiàn)最為顯著；Co負(fù)載量為15%時，最高脫硝率可達(dá)到98.95%。通過正交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)溫度和氨氮比對NOx脫除率有

4、顯著影響；空速和初始NO濃度對NOx脫除率影響較??；當(dāng)反應(yīng)溫度為250℃，NH3/NO=1，初始NO濃度為750ppm，空速為12000h-1時，Mn-Ce/TiO2催化劑活性最好。通過理論分析得到，Mn-Ce/TiO2催化劑憑借其較好的抗硫毒化特性適合應(yīng)用在船舶環(huán)境中；摻雜金屬元素可以改善Mn-Ce/TiO2催化劑的抗硫性。
　　本文通過制備蜂窩狀Mn-Ce/TiO2催化劑，利用正交實(shí)驗(yàn)法對Mn-Ce/TiO2催化劑的低溫SCR