MnOx-TiO2催化氧化NO性能研究.pdf

1、如果將濕法脫硫技術(shù)(FGD)與NO氧化技術(shù)相結(jié)合,對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的脫硫裝置進(jìn)行改造,則可以實(shí)現(xiàn)硝硫同脫,該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。但是煙氣中約90％的NOx為NO,很難被吸收劑吸收,因此需要將NO氧化成容易被吸收的NO2,有高能等離子體、化學(xué)物質(zhì)氧化和催化氧化三條思路,其中催化氧化有較好的經(jīng)濟(jì)性,因此開(kāi)發(fā)活性高、抗中毒能力強(qiáng)的NO催化氧化劑成為技術(shù)的關(guān)鍵。本論文主要研究了單一活性組分MnOx對(duì)NO的催化氧化作用,并考察了H2O和SO2對(duì)催化

2、劑活性的影響,分析了催化劑中毒機(jī)理。論文主要內(nèi)容如下:
　　(1)考察了前驅(qū)體和載體對(duì)催化劑活性的影響,結(jié)果表明用乙酸錳制備的催化劑活性優(yōu)于硝酸錳;以TiO2為載體的催化劑活性優(yōu)于以鈦硅(TS)和介孔二氧化硅(MPS)為載體的催化劑。
　　(2)對(duì)催化劑的制備條件進(jìn)行了優(yōu)化,得到了浸漬法制備MnOx-TiO2催化劑的最佳條件為:Mn含量20%(wt%),300℃焙燒6 h。在此條件下制備的催化劑具有非常高的NO催化氧化活性,

3、空速為10000 h-1、反應(yīng)溫度為300℃時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率高達(dá)89%。
　　(3)考察了操作條件對(duì)催化劑活性的影響,NO轉(zhuǎn)化率隨O2含量的增加而增大;隨著NO進(jìn)口濃度的升高和空速的增大而下降。動(dòng)力學(xué)分析得到反應(yīng)速率方程為:
　　rNO=kYNOaYO2b=504.21exp(-20893.03/RT)[NO]-0.9031[O2]-0.04884外擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散對(duì)催化氧化反應(yīng)的影響都可以忽略。
　　(4)對(duì)優(yōu)化催化劑在優(yōu)

4、化操作條件下,進(jìn)行抗硫抗水實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),反應(yīng)氣中加入10%(wt%)H2O后,NO氧化率穩(wěn)定在68%,斷水后活性能完全恢復(fù)。催化劑在SO2單獨(dú)存在和SO2、H2O同時(shí)存在時(shí),活性均顯著下降,且中毒不可逆。
　　(5)通過(guò)FT-IR表征分析催化劑中毒原理,催化劑H2O中毒的主要原因?yàn)镠2O與催化劑活性組分反應(yīng)生成硝酸錳,覆蓋了催化劑表面活性位,導(dǎo)致催化劑活性降低。催化劑SO2中毒的主要原因?yàn)镾O2與活性組分反應(yīng)生成活性很差的硫酸錳,在反