《具有寬溫度視窗和抗中毒性能的高效脫硝催化劑的研發》是依託天津大學，由劉彩霞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：具有寬溫度視窗和抗中毒性能的高效脫硝催化劑的研發
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉彩霞
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
選擇性催化還原NOx（NH3-SCR）技術是燃煤煙氣脫硝主要套用的技術，釩基催化劑( V2O5-WO3/TiO2和V2O5-MoO3/TiO2) 是廣泛使用的脫硝催化劑。由於我國煤種複雜，所以煙氣排放溫度視窗寬（150-500 oC）並且含有大量的SO2、鹼金屬等導致催化劑失活的毒物，釩基催化劑已經不能適應我國煙氣條件下的脫硝要求。預計到2018年會有大量的廢催化劑，因此開發寬溫度視窗（150-500 oC）、抗中毒的環境友好型催化劑已經迫在眉睫。本項目擬以鐵基催化劑為研究對象，通過添加鈰（Ce）、銻（Sb）等氧化物助劑，拓寬鐵基催化劑的溫度視窗。採用硫酸化、改進載體等方法調整鐵基催化劑的表面酸性位和氧化還原能力，研究硫酸化、改進載體對中毒產物以及對催化反應活化能的影響，進而有效地調整催化劑配方，開發出寬溫度視窗高效脫硝的抗中毒催化劑。
結題摘要
V2O5-WO3/TiO2催化劑是傳統的催化劑，針對它具有溫度視窗窄、高溫易失活，易二氧化硫中毒，易造成二次污染的問題。本項目採用抗硫的非釩基過渡金屬氧化物作為活性組分來減少甚至替代V2O5，有效降低成本解決了釩毒性太大會二次污染環境的問題。 通過複合載體和硫酸化改性氧化鐵製備了新型鐵基脫硝催化劑，最佳化了製備方法和配方。γ-Fe2O3催化劑在150-300 oC範圍內具有非常高的脫硝活性和N2選擇性，但是高溫活性低，研發了將硫酸化後氧化鐵負載在複合載體的催化劑，研究了複合載體對硫酸化鐵基催化劑NH3-SCR反應的催化反應機理的影響，有效提升了在300oC時鐵基催化劑的抗二氧化硫中毒能力。 本項目還採用共沉澱法製備不同載體改進CeO2-SnO2（1：4）的三金屬氧化物催化劑，研究了其脫硝性能及抗SO2中毒性能，研究發現採用TiO2摻雜CeO2-SnO2，可以顯著提升催化劑在低溫下的催化效率，可以在200～450℃的反應溫度區間內達到90%以上的催化效率，並且在300oC通入SO2和H2O後，依然能夠保持較高的催化效率。 另外，錳鈰氧化物負載在具有小孔結構的Cu-SSZ-13的複合型催化劑的溫度視窗得到了顯著拓寬，並且具有優良的抗水抗硫中毒能力。該成果有效提高了替代釩基催化劑在固定源氮氧化物淨化方面的套用潛力。 本項目形成論文成果4篇，其中發表SCI論文1篇（一區），1篇國際會議論文，其餘兩篇正在審稿中。申請國家發明專利3項，其中2項獲得授權。根據研究目標，本項目圓滿完成研究目標。
