燃煤電廠排放的氮氧化物（NO_X）是當(dāng)前主要的大氣污染物之一,NH₃-SCR技術(shù)被認(rèn)為是最佳的降低NO_X排放量技術(shù)。其中V₂O₅-WO₃/TiO₂是應(yīng)用最廣泛的商業(yè)催化劑。但是,商業(yè)V基催化劑在工業(yè)應(yīng)用過(guò)程中暴露出一些問(wèn)題,例如低溫活性較差,工作溫度范圍較窄（300⁴00℃）。因此,開(kāi)發(fā)高效、環(huán)保的無(wú)V體系脫硝催化劑是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。Nb元素因其與V同族,具有與V相似的性質(zhì),毒性弱于V,且具有獨(dú)特的酸性而廣泛用于NH₃-SCR反應(yīng)。現(xiàn)有的研究大多將Nb作為助劑摻雜到催化劑中,而在NH₃體系中以Nb為活性組分的NH₃-SCR催化劑是否還會(huì)具有優(yōu)異的低溫催化活性?因此,本文針對(duì)商業(yè)催化劑低溫活性差、操作溫度窗口窄的問(wèn)題,通過(guò)設(shè)計(jì)和合成新型高效Nb基催化劑,旨在提高催化劑的低溫活性和擴(kuò)寬催化劑的操作溫度窗口。本文圍繞以Nb為活性組分,TiO

【文章來(lái)源】： 余海杰 重慶理工大學(xué)

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

催化劑SCR性能檢測(cè)裝置

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文263.2結(jié)果與討論3.2.1不同配方的Nb基催化劑對(duì)其N(xiāo)H3-SCR性能的影響3.2.1.1不同活性組分Nb含量對(duì)其N(xiāo)H3-SCR性能的影響為考察不同單活性組分的含量對(duì)Nb/TiO2催化劑脫硝性能的影響，以確定活性組分最佳含量，對(duì)Nb/TiO2催化劑進(jìn)行了以下探究。圖3.1為Nb/TiO2催化劑在150~500℃內(nèi)的NO轉(zhuǎn)化率曲線。Nb/TiO2催化劑的脫硝規(guī)律隨著含量不同差異顯著。隨著Nb2O5負(fù)載量的增加，Nb/TiO2催化劑的操作溫度窗口（NO轉(zhuǎn)化率高于80%的溫度范圍）呈現(xiàn)向低溫區(qū)域拓寬趨勢(shì)；當(dāng)Nb2O5的負(fù)載量不高于10%時(shí)，Nb/TiO2催化劑在中高溫段的活性隨著負(fù)載量的提高而提高，當(dāng)Nb2O5的負(fù)載量為10%時(shí)，在500℃時(shí)達(dá)到最高NO轉(zhuǎn)化率86%，操作溫度窗口為T(mén)80=395~500℃；當(dāng)Nb2O5負(fù)載量高于10%后，Nb/TiO2催化劑的低溫活性顯著提高，操作溫度窗口變寬，與10%Nb/TiO2催化劑相比，15%Nb/TiO2催化劑在150~400℃內(nèi)，NO轉(zhuǎn)化率明顯提升，尤其是在350℃，NO轉(zhuǎn)化率提高10%；但隨著溫度升高，Nb/TiO2催化劑的脫硝活性逐漸降低，可能是由于Nb含量過(guò)高，導(dǎo)致催化劑發(fā)生部分團(tuán)聚，阻塞了催化劑的活性位，從而降低了催化劑的脫硝活性。因此，依據(jù)NO轉(zhuǎn)化率曲線規(guī)律可知，Nb的最佳負(fù)載量為10%。因此，本文選擇以Nb為活性組分，其負(fù)載量為10%，進(jìn)一步優(yōu)化催化劑配方。圖3.1不同活性組分含量的Nb/TiO2催化劑的NO轉(zhuǎn)化率Figure.3.1NOconversionoverNb/TiO2catalystwithdifferentactivecomponentcontents

3、Nb-Fe-Ce/TiO2催化劑NH3-SCR研究273.2.1.2不同金屬摻雜對(duì)Nb基催化劑NH3-SCR性能的影響基于上述活性組分含量的優(yōu)化，在后續(xù)研究中均以10%Nb/TiO2為基礎(chǔ)，進(jìn)一步探究Fe、Cu、Zr(硝酸鋯)、Zr（硝酸氧鋯）、La、Ce、W、Co和In助劑摻雜對(duì)10Nb/TiO2催化劑NH3-SCR性能的影響，其助劑脫硝性能評(píng)價(jià)結(jié)果如圖3.2所示。圖3.2為Fe、Cu、Zr(硝酸鋯)、Zr（硝酸氧鋯）、La、Ce、W、Co和In助劑摻雜的10%Nb/TiO2催化劑在150~500℃內(nèi)NO轉(zhuǎn)化率曲線。從圖3.2能夠看出，F(xiàn)e、Cu、Ce的引入能有效提高10%Nb/TiO2催化劑的低溫活性；Zr（硝酸鋯）、W、La的引入能提高10%Nb/TiO2催化劑的高溫穩(wěn)定性；而助劑In的引入對(duì)10%Nb/TiO2催化劑的催化活性無(wú)顯著影響；Co、Zr（硝酸氧鋯）的摻雜會(huì)抑制10%Nb/TiO2催化劑的催化活性。圖3.2不同金屬摻雜對(duì)10%Nb/TiO2脫硝性能的影響Figure.3.2EffectofdifferentmetaldopingontheNH3-SCRperformanceover10%Nb/TiO2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]類水滑石衍生金屬混合氧化物在汽車(chē)尾氣NOx存儲(chǔ)/還原催化劑中的應(yīng)用[J]. 王強(qiáng),薛天山,楊若研,高艷珊.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]鈰改性鈦基層柱粘土負(fù)載錳催化劑上低溫NH3選擇性催化還原NO（英文）[J]. 沈伯雄,姚燕,馬宏卿,劉亭.  催化學(xué)報(bào). 2011(12)



本文編號(hào)：2972918