V 2 O 5 /Fe 2 O 3 催化剂制备及脱硝性能研究
发布时间：2020-12-22 06:33
随着大气污染的不断加剧与排放标准的日益严格，针对我国目前工业中以进口脱硝催化剂成品为主的现状，开发和应用我国自主知识产权的烟气脱硝催化剂对于我国大气污染的治理有着重要意义。本文以合成针铁矿和天然针铁矿为前驱体浸渍偏钒酸铵，分别于300°C、400°C和500°C空气中煅烧，制备不同活性组分负载量的V2O5/Fe2O3（V/SH、V/NH）催化剂，用于氨选择性催化还原（SCR）脱硝。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积分析仪（BET-SSA）、程序升温还原（H2-TPR）、程序升温脱附（NH3-TPD）等手段对催化剂的结构进行表征，并用标气配制模拟烟气进行脱硝实验。结果表明，经300°C焙烧的3%V/SH催化剂在烟气温度为250-300°C时NO转化率均可达95%以上；当配气中单独加入水蒸气或低浓度SO2（0.01%）时，V2O5/赤铁矿催化脱硝活性不受影响；当系统加入高浓度的SO2（0.03%与0.05%）或同时添加H2O与SO2时，SCR脱硝效率下降，停止添加后，催化活性迅速恢复，其机制可能是SO2在催化剂表面竞争吸附所致。而对于不同温度煅烧得到的V/NH催化...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SCR反应示意图
果可没有貌有个纳图 3明显大，晶体孔隙体生增大图 3.3（b可知，针铁矿有发生明显有继承性，纳米的孔隙3.3（c）可以显变化，仍保细长的空体颗粒间由隙，300oC 时生长合并且大后减小的）为针铁矿矿经过 300显变化仍保持晶体直径变隙平行于晶体以看出，与保持针铁矿隙已被大量于烧结而发时通过脱羟且出现烧结现现象，这与矿 300oC 焙0oC 热处理后持针铁矿的变大至 60nm体长轴分布与 300oC 焙烧矿的假象形量的纳米级发生明显的羟基作用晶体现象孔隙被与比表面积 焙烧后的形貌后已脱水完的针状晶体形m 左右，并布，这是由于烧产物相比貌，但由于小孔取代，的团聚现象。体结构中出被纳米级小孔积和孔径分布貌和孔结构完全相变成形貌特征，说并且在晶体结于针铁矿脱水比，焙烧产物于焙烧温度这是由于由于针铁矿出现大量的纳孔取代，因此布结果相吻构特征，结合赤铁矿，煅说明煅烧产结构中出现水相变为多物在 500oC的升高，赤晶体生长而矿结构中没纳米孔隙，此比表面积吻合。合 XRD 分析煅烧后产物形产物对针铁矿现大量直径为多晶赤铁矿形貌没有发赤铁矿的晶体而合并变大没有发现明显而 500oC 时积和孔体积有析结形貌矿形为几。从发生体变，且显的时晶有先
图 3. 6 3%V/SH 催化剂 300oC 焙烧的 TEM 照片Fig 3.6 TEM image of 3%V/SH calcined at 300oC了不同催化剂的 H2-TPR 曲线。由图可见，0% V30，535 和 660°C，对应着铁氧化物的逐步还原 Fe。而 V2O5还原峰主要位于 536 与 700°C。由赤铁矿的三个还原峰温度均略有升高，且还原峰氧化物的负载增加了催化剂的可还原物种量，提有利于 SCR 反应的进行。
【参考文献】：
期刊论文
[1]全力落实《大气十条》让人民群众享有更多蓝天白云——在中国环境与发展国际合作委员会二○一三年年会上的讲话[J]. 周生贤. 环境污染与防治. 2013(11)
[2]我国脱硫脱硝行业2012年发展综述[J]. (Desulfurization and Denitration Committee of CAEPI,Beijing 100037,China). 中国环保产业. 2013(07)
[3]NH3-SCR反应过程中NH3和NOx在Cu/SAPO-34分子筛催化剂上的吸附特性和作用（英文）[J]. 石琳,于铁,王欣全,王军,沈美庆. 物理化学学报. 2013(07)
[4]二氧化钛与针铁矿复合光催化材料的制备与光催化性能[J]. 谢伟淼,陈辉,张炫辉,胡仙超,李国华. 催化学报. 2013(06)
[5]热处理针铁矿的结构与色度演化[J]. 邹雪华,陈天虎,刘海波,陈冬,张萍,谢巧勤. 硅酸盐学报. 2013(05)
[6]用于NH3选择性催化还原NOx的钒基催化剂[J]. 刘福东,单文坡,石晓燕,贺泓. 化学进展. 2012(04)
[7]水热老化对不同方法制备的Fe-ZSM-5用于NH3选择性催化还原NOx的影响[J]. 石晓燕,刘福东,单文坡,贺泓. 催化学报. 2012(03)
[8]α-Fe2O3表面结构对NH3选择性催化还原NO活性的影响（英文）[J]. 杨兴业,李斌,孙亮,黄志伟,成晓敏,张韬伟,唐幸福. 物理化学学报. 2012(01)
[9]火电厂降低NO_x排放的技术研究[J]. 杨宏军,朱礼想,李胜利,王建中. 电力科技与环保. 2011(06)
[10]用于NH3选择性催化还原NO的非钒基催化剂研究进展[J]. 刘福东,单文坡,石晓燕,张长斌,贺泓. 催化学报. 2011(07)
硕士论文
[1]针铁矿表面环丙沙星与氟甲喹的竞争吸附研究[D]. 李璐.中国地质大学（北京） 2013
[2]Si掺杂V2O5/TiO2中低温脱硝催化剂的制备及性能研究[D]. 潘艳晓.南京理工大学 2013
[3]钒钛SCR烟气脱硝催化剂改性研究[D]. 邹鹏.山东大学 2012
[4]Co改性CrMnO_x催化剂低温选择性催化还原NO_x研究[D]. 李华.华南理工大学 2011
[5]选择性非催化还原脱硝过程机理研究[D]. 朱舒扬.哈尔滨工业大学 2010
[6]纳米α-Fe2O3和α-FeOOH尺寸效应对结构及性质的影响[D]. 吕莉.内蒙古大学 2006
本文编号：2931313
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SCR反应示意图
果可没有貌有个纳图 3明显大，晶体孔隙体生增大图 3.3（b可知，针铁矿有发生明显有继承性，纳米的孔隙3.3（c）可以显变化，仍保细长的空体颗粒间由隙，300oC 时生长合并且大后减小的）为针铁矿矿经过 300显变化仍保持晶体直径变隙平行于晶体以看出，与保持针铁矿隙已被大量于烧结而发时通过脱羟且出现烧结现现象，这与矿 300oC 焙0oC 热处理后持针铁矿的变大至 60nm体长轴分布与 300oC 焙烧矿的假象形量的纳米级发生明显的羟基作用晶体现象孔隙被与比表面积 焙烧后的形貌后已脱水完的针状晶体形m 左右，并布，这是由于烧产物相比貌，但由于小孔取代，的团聚现象。体结构中出被纳米级小孔积和孔径分布貌和孔结构完全相变成形貌特征，说并且在晶体结于针铁矿脱水比，焙烧产物于焙烧温度这是由于由于针铁矿出现大量的纳孔取代，因此布结果相吻构特征，结合赤铁矿，煅说明煅烧产结构中出现水相变为多物在 500oC的升高，赤晶体生长而矿结构中没纳米孔隙，此比表面积吻合。合 XRD 分析煅烧后产物形产物对针铁矿现大量直径为多晶赤铁矿形貌没有发赤铁矿的晶体而合并变大没有发现明显而 500oC 时积和孔体积有析结形貌矿形为几。从发生体变，且显的时晶有先
图 3. 6 3%V/SH 催化剂 300oC 焙烧的 TEM 照片Fig 3.6 TEM image of 3%V/SH calcined at 300oC了不同催化剂的 H2-TPR 曲线。由图可见，0% V30，535 和 660°C，对应着铁氧化物的逐步还原 Fe。而 V2O5还原峰主要位于 536 与 700°C。由赤铁矿的三个还原峰温度均略有升高，且还原峰氧化物的负载增加了催化剂的可还原物种量，提有利于 SCR 反应的进行。
【参考文献】：
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[6]用于NH3选择性催化还原NOx的钒基催化剂[J]. 刘福东,单文坡,石晓燕,贺泓. 化学进展. 2012(04)
[7]水热老化对不同方法制备的Fe-ZSM-5用于NH3选择性催化还原NOx的影响[J]. 石晓燕,刘福东,单文坡,贺泓. 催化学报. 2012(03)
[8]α-Fe2O3表面结构对NH3选择性催化还原NO活性的影响（英文）[J]. 杨兴业,李斌,孙亮,黄志伟,成晓敏,张韬伟,唐幸福. 物理化学学报. 2012(01)
[9]火电厂降低NO_x排放的技术研究[J]. 杨宏军,朱礼想,李胜利,王建中. 电力科技与环保. 2011(06)
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硕士论文
[1]针铁矿表面环丙沙星与氟甲喹的竞争吸附研究[D]. 李璐.中国地质大学（北京） 2013
[2]Si掺杂V2O5/TiO2中低温脱硝催化剂的制备及性能研究[D]. 潘艳晓.南京理工大学 2013
[3]钒钛SCR烟气脱硝催化剂改性研究[D]. 邹鹏.山东大学 2012
[4]Co改性CrMnO_x催化剂低温选择性催化还原NO_x研究[D]. 李华.华南理工大学 2011
[5]选择性非催化还原脱硝过程机理研究[D]. 朱舒扬.哈尔滨工业大学 2010
[6]纳米α-Fe2O3和α-FeOOH尺寸效应对结构及性质的影响[D]. 吕莉.内蒙古大学 2006
本文编号：2931313
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