氮氧化物(NOx)是大气污染物中最严重的污染物之一,会构成酸雨、光化学烟雾等一系列环境问题。目前,控制固定氮氧化物污染最有效、应用最普遍的技术是氨气选择性催化恢复(NH3-SCR)脱硝技术。NH3-SCR技术的中心在于开发活性高、选择性强、水热稳定性好、抗毒化才干强的脱硝催化剂。脱硝催化剂有负载型和几种氧化物构成的固溶体,负载型催化剂的载体有氧化钛、氧化铝、分子筛和碳资料等。 分子筛是一种多孔晶体资料,具有比名义积大、孔结构丰厚和稳定性强的特性,分子筛脱硝催化剂具有温度窗口宽、SCR反响催化活性强、N2选择性好、水热稳定性较好和无毒无害等优点。目前研讨最多的是Fe、Cu系分子筛脱硝催化剂,还有Mn、Ce系分子筛催化剂,同时,由于ZSM-5,BEA,SAPO-n,SSZ-13拓扑结构催化剂由于具有优秀的催化活性、选择性和水热稳定性,也是目前研讨的热点。 Fe分子筛催化剂具有较好的中高温脱硝性能,,目前研讨最多的是CHA(如SSZ-13,SAPO-34)、BEA、MFI(如ZSM-5)、MOR型结构的分子筛,脱硝性能次第为:Fe/CHA>Fe/BEA>Fe/MFI>Fe/MOR,为了进步催化剂的低温性能,经过元素掺杂和结构核壳结构改性催化剂,可增强催化剂氧化恢复才干;同时结构核壳结构和元素掺杂有助于进步Fe系分子筛的水热稳定性和抗硫性能。 Cu系分子筛催化剂具有较好的低温脱硝性能,ZSM-5,SAPO-n,SSZ-13分子筛具有很好的水热稳定性和脱硝效率,催化活性上下次第为:Cu/SAPO-34>Cu/SSZ-13>Cu/ZSM-5>Cu/BEA。分子筛结构影响孔结构,孔结构按孔径大小能够分为微孔、中孔和大孔。微孔分子筛不只具有更好的稳定性,还具有更好的脱硝性能。经过引入多级孔结构,能改动催化剂的传质效率、比名义积、名义酸性和NO吸附性能。同时可经过掺杂过渡金属和稀土元素,应用多金属协同作用促进催化剂的低温脱硝性能和水热稳定性。 除了Fe、Cu分子筛催化剂之外,Mn、Ce分子筛催化剂也应用较多。 分子筛催化剂具有很好的脱硝性能和N2选择性,经过控制负载金属元素含量,可调理分子筛脱硝催化剂的温度窗口,完成对不同温度工业烟气与尾气的脱硝。目前,分子筛基脱硝催化剂的研讨主要集中在中高温区,应用于低温SCR的研讨较少,催化剂在抗硫和抗水中毒性能方面的研讨就更少,极大地限制了分子筛催化剂在低温SCR工艺中的实践应用。 |