V 2 O 5 /Fe 2 O 3 催化劑制備及脫硝性能研究
發(fā)布時間：2020-12-22 06:33
隨著大氣污染的不斷加劇與排放標準的日益嚴格，針對我國目前工業(yè)中以進口脫硝催化劑成品為主的現狀，開發(fā)和應用我國自主知識產權的煙氣脫硝催化劑對于我國大氣污染的治理有著重要意義。本文以合成針鐵礦和天然針鐵礦為前驅體浸漬偏釩酸銨，分別于300°C、400°C和500°C空氣中煅燒，制備不同活性組分負載量的V2O5/Fe2O3（V/SH、V/NH）催化劑，用于氨選擇性催化還原（SCR）脫硝。采用X射線衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、比表面積分析儀（BET-SSA）、程序升溫還原（H2-TPR）、程序升溫脫附（NH3-TPD）等手段對催化劑的結構進行表征，并用標氣配制模擬煙氣進行脫硝實驗。結果表明，經300°C焙燒的3%V/SH催化劑在煙氣溫度為250-300°C時NO轉化率均可達95%以上；當配氣中單獨加入水蒸氣或低濃度SO2（0.01%）時，V2O5/赤鐵礦催化脫硝活性不受影響；當系統(tǒng)加入高濃度的SO2（0.03%與0.05%）或同時添加H2O與SO2時，SCR脫硝效率下降，停止添加后，催化活性迅速恢復，其機制可能是SO2在催化劑表面競爭吸附所致。而對于不同溫度煅燒得到的V/NH催化...
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：66 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
SCR反應示意圖
果可沒有貌有個納圖 3明顯大，晶體孔隙體生增大圖 3.3（b可知，針鐵礦有發(fā)生明顯有繼承性，納米的孔隙3.3（c）可以顯變化，仍保細長的空體顆粒間由隙，300oC 時生長合并且大后減小的）為針鐵礦礦經過 300顯變化仍保持晶體直徑變隙平行于晶體以看出，與保持針鐵礦隙已被大量于燒結而發(fā)時通過脫羥且出現燒結現現象，這與礦 300oC 焙0oC 熱處理后持針鐵礦的變大至 60nm體長軸分布與 300oC 焙燒礦的假象形量的納米級發(fā)生明顯的羥基作用晶體現象孔隙被與比表面積 焙燒后的形貌后已脫水完的針狀晶體形m 左右，并布，這是由于燒產物相比貌，但由于小孔取代，的團聚現象。體結構中出被納米級小孔積和孔徑分布貌和孔結構完全相變成形貌特征，說并且在晶體結于針鐵礦脫水比，焙燒產物于焙燒溫度這是由于由于針鐵礦出現大量的納孔取代，因此布結果相吻構特征，結合赤鐵礦，煅說明煅燒產結構中出現水相變?yōu)槎辔镌?500oC的升高，赤晶體生長而礦結構中沒納米孔隙，此比表面積吻合。合 XRD 分析煅燒后產物形產物對針鐵礦現大量直徑為多晶赤鐵礦形貌沒有發(fā)赤鐵礦的晶體而合并變大沒有發(fā)現明顯而 500oC 時積和孔體積有析結形貌礦形為幾。從發(fā)生體變，且顯的時晶有先
圖 3. 6 3%V/SH 催化劑 300oC 焙燒的 TEM 照片Fig 3.6 TEM image of 3%V/SH calcined at 300oC了不同催化劑的 H2-TPR 曲線。由圖可見，0% V30，535 和 660°C，對應著鐵氧化物的逐步還原 Fe。而 V2O5還原峰主要位于 536 與 700°C。由赤鐵礦的三個還原峰溫度均略有升高，且還原峰氧化物的負載增加了催化劑的可還原物種量，提有利于 SCR 反應的進行。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]全力落實《大氣十條》讓人民群眾享有更多藍天白云——在中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會二○一三年年會上的講話[J]. 周生賢. 環(huán)境污染與防治. 2013(11)
[2]我國脫硫脫硝行業(yè)2012年發(fā)展綜述[J]. (Desulfurization and Denitration Committee of CAEPI,Beijing 100037,China). 中國環(huán)保產業(yè). 2013(07)
[3]NH3-SCR反應過程中NH3和NOx在Cu/SAPO-34分子篩催化劑上的吸附特性和作用（英文）[J]. 石琳,于鐵,王欣全,王軍,沈美慶. 物理化學學報. 2013(07)
[4]二氧化鈦與針鐵礦復合光催化材料的制備與光催化性能[J]. 謝偉淼,陳輝,張炫輝,胡仙超,李國華. 催化學報. 2013(06)
[5]熱處理針鐵礦的結構與色度演化[J]. 鄒雪華,陳天虎,劉海波,陳冬,張萍,謝巧勤. 硅酸鹽學報. 2013(05)
[6]用于NH3選擇性催化還原NOx的釩基催化劑[J]. 劉福東,單文坡,石曉燕,賀泓. 化學進展. 2012(04)
[7]水熱老化對不同方法制備的Fe-ZSM-5用于NH3選擇性催化還原NOx的影響[J]. 石曉燕,劉福東,單文坡,賀泓. 催化學報. 2012(03)
[8]α-Fe2O3表面結構對NH3選擇性催化還原NO活性的影響（英文）[J]. 楊興業(yè),李斌,孫亮,黃志偉,成曉敏,張韜偉,唐幸福. 物理化學學報. 2012(01)
[9]火電廠降低NO_x排放的技術研究[J]. 楊宏軍,朱禮想,李勝利,王建中. 電力科技與環(huán)保. 2011(06)
[10]用于NH3選擇性催化還原NO的非釩基催化劑研究進展[J]. 劉福東,單文坡,石曉燕,張長斌,賀泓. 催化學報. 2011(07)
碩士論文
[1]針鐵礦表面環(huán)丙沙星與氟甲喹的競爭吸附研究[D]. 李璐.中國地質大學（北京） 2013
[2]Si摻雜V2O5/TiO2中低溫脫硝催化劑的制備及性能研究[D]. 潘艷曉.南京理工大學 2013
[3]釩鈦SCR煙氣脫硝催化劑改性研究[D]. 鄒鵬.山東大學 2012
[4]Co改性CrMnO_x催化劑低溫選擇性催化還原NO_x研究[D]. 李華.華南理工大學 2011
[5]選擇性非催化還原脫硝過程機理研究[D]. 朱舒揚.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[6]納米α-Fe2O3和α-FeOOH尺寸效應對結構及性質的影響[D]. 呂莉.內蒙古大學 2006
本文編號：2931313
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：66 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
SCR反應示意圖
果可沒有貌有個納圖 3明顯大，晶體孔隙體生增大圖 3.3（b可知，針鐵礦有發(fā)生明顯有繼承性，納米的孔隙3.3（c）可以顯變化，仍保細長的空體顆粒間由隙，300oC 時生長合并且大后減小的）為針鐵礦礦經過 300顯變化仍保持晶體直徑變隙平行于晶體以看出，與保持針鐵礦隙已被大量于燒結而發(fā)時通過脫羥且出現燒結現現象，這與礦 300oC 焙0oC 熱處理后持針鐵礦的變大至 60nm體長軸分布與 300oC 焙燒礦的假象形量的納米級發(fā)生明顯的羥基作用晶體現象孔隙被與比表面積 焙燒后的形貌后已脫水完的針狀晶體形m 左右，并布，這是由于燒產物相比貌，但由于小孔取代，的團聚現象。體結構中出被納米級小孔積和孔徑分布貌和孔結構完全相變成形貌特征，說并且在晶體結于針鐵礦脫水比，焙燒產物于焙燒溫度這是由于由于針鐵礦出現大量的納孔取代，因此布結果相吻構特征，結合赤鐵礦，煅說明煅燒產結構中出現水相變?yōu)槎辔镌?500oC的升高，赤晶體生長而礦結構中沒納米孔隙，此比表面積吻合。合 XRD 分析煅燒后產物形產物對針鐵礦現大量直徑為多晶赤鐵礦形貌沒有發(fā)赤鐵礦的晶體而合并變大沒有發(fā)現明顯而 500oC 時積和孔體積有析結形貌礦形為幾。從發(fā)生體變，且顯的時晶有先
圖 3. 6 3%V/SH 催化劑 300oC 焙燒的 TEM 照片Fig 3.6 TEM image of 3%V/SH calcined at 300oC了不同催化劑的 H2-TPR 曲線。由圖可見，0% V30，535 和 660°C，對應著鐵氧化物的逐步還原 Fe。而 V2O5還原峰主要位于 536 與 700°C。由赤鐵礦的三個還原峰溫度均略有升高，且還原峰氧化物的負載增加了催化劑的可還原物種量，提有利于 SCR 反應的進行。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]全力落實《大氣十條》讓人民群眾享有更多藍天白云——在中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會二○一三年年會上的講話[J]. 周生賢. 環(huán)境污染與防治. 2013(11)
[2]我國脫硫脫硝行業(yè)2012年發(fā)展綜述[J]. (Desulfurization and Denitration Committee of CAEPI,Beijing 100037,China). 中國環(huán)保產業(yè). 2013(07)
[3]NH3-SCR反應過程中NH3和NOx在Cu/SAPO-34分子篩催化劑上的吸附特性和作用（英文）[J]. 石琳,于鐵,王欣全,王軍,沈美慶. 物理化學學報. 2013(07)
[4]二氧化鈦與針鐵礦復合光催化材料的制備與光催化性能[J]. 謝偉淼,陳輝,張炫輝,胡仙超,李國華. 催化學報. 2013(06)
[5]熱處理針鐵礦的結構與色度演化[J]. 鄒雪華,陳天虎,劉海波,陳冬,張萍,謝巧勤. 硅酸鹽學報. 2013(05)
[6]用于NH3選擇性催化還原NOx的釩基催化劑[J]. 劉福東,單文坡,石曉燕,賀泓. 化學進展. 2012(04)
[7]水熱老化對不同方法制備的Fe-ZSM-5用于NH3選擇性催化還原NOx的影響[J]. 石曉燕,劉福東,單文坡,賀泓. 催化學報. 2012(03)
[8]α-Fe2O3表面結構對NH3選擇性催化還原NO活性的影響（英文）[J]. 楊興業(yè),李斌,孫亮,黃志偉,成曉敏,張韜偉,唐幸福. 物理化學學報. 2012(01)
[9]火電廠降低NO_x排放的技術研究[J]. 楊宏軍,朱禮想,李勝利,王建中. 電力科技與環(huán)保. 2011(06)
[10]用于NH3選擇性催化還原NO的非釩基催化劑研究進展[J]. 劉福東,單文坡,石曉燕,張長斌,賀泓. 催化學報. 2011(07)
碩士論文
[1]針鐵礦表面環(huán)丙沙星與氟甲喹的競爭吸附研究[D]. 李璐.中國地質大學（北京） 2013
[2]Si摻雜V2O5/TiO2中低溫脫硝催化劑的制備及性能研究[D]. 潘艷曉.南京理工大學 2013
[3]釩鈦SCR煙氣脫硝催化劑改性研究[D]. 鄒鵬.山東大學 2012
[4]Co改性CrMnO_x催化劑低溫選擇性催化還原NO_x研究[D]. 李華.華南理工大學 2011
[5]選擇性非催化還原脫硝過程機理研究[D]. 朱舒揚.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[6]納米α-Fe2O3和α-FeOOH尺寸效應對結構及性質的影響[D]. 呂莉.內蒙古大學 2006
本文編號：2931313
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