改性玻璃纖維負(fù)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(jì)的發(fā)展，我國(guó)能源消耗增大，NOx的排放也持續(xù)增加，隨著我國(guó)對(duì)氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)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(jià)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(duì)過濾材料上進(jìn)行負(fù)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(shí)，可用在脫硝的同時(shí)脫除煙氣中的顆粒物。為此，本工作的主要方向?yàn)檠芯亢烷_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(jī)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(duì)玻璃纖維和活性炭纖維進(jìn)行改性，以便能夠達(dá)到最好的負(fù)載效果。選取玻璃纖維負(fù)載復(fù)合金屬氧化物催化劑，進(jìn)行了一系列的表征實(shí)驗(yàn)：比表面積（BET）、掃描電鏡（SEM）、X射線實(shí)驗(yàn)（XRD）和傅里葉紅外衰減全反射光譜法（ATR-FTIR)。
　　在對(duì)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(duì)催化劑活性的影響，選擇出最佳負(fù)載量。

4、進(jìn)一步針對(duì)最佳負(fù)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(jìn)口NO濃度、O2含量、NH3濃度）對(duì)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(duì)于玻璃纖維負(fù)載金屬氧化物，在Fe:Ce:Mn摩爾比為2:1:5時(shí)具有最佳的活性。最優(yōu)的催化劑Fe-Ce-Mn/GF在150℃時(shí)，在模擬煙氣條件下，NO的脫除效率達(dá)到88.49％。此外，針對(duì)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(jìn)口NO濃度、O2含量、NH3的濃度等操作條件對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在實(shí)驗(yàn)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(dá)到150℃后，達(dá)到最佳的脫除效率；進(jìn)口NO濃度升高時(shí)，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(jìn)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(shí)，NO的脫出效率隨著比值