赤泥基SCO催化剂催化氧化NO的研究

发布时间：2020-05-14 05:58

【摘要】：赤泥是氧化铝生产过程中产生的碱性工业废渣,侵占土地的同时也破坏了生态环境。目前缺乏合理的处置和再利用方法,堆存量仍在逐年提升。NOx是氮元素形成的多种价态氧化物的统称,是主要的大气污染物之一。其中NO在燃烧中产量最大,但也因其极低的溶解性而最难处理。以赤泥为主要原料,添加一定量的粉煤灰及膨润土,设计并制备出了38种SCO催化剂,通过模拟烟气,在200～400 ℃温度条件下,测试各催化剂在不同温度下的催化性能,得到最佳制备参数。对性能较好的催化剂做了进一步分析,探索其适宜的反应条件和使用寿命,并进行了多种表征测试。各催化剂催化性能测试结果表明:(1)541-400-1RFB载体制备的催化剂Mn-8-300-2,320℃下催化转化效率达到最高80.00%,大于50%的转化率对应的反应温度窗口为260～365 ℃C;(2)721-450-4RFB载体制备的催化剂Mn-8-300-1,具有最宽的达标反应温度窗口 230～360℃,反应温度260～340℃,转化率始终保持在80%左右;(3)721-450-4RFB载体制备的催化剂Mn-6-300-1,反应温度为360℃时有87.05%的NO转化率。对721-450-4RFB载体制备的催化剂Mn-8-300-1的进一步分析表明:(1)催化剂催化性能不随烟气中通氧量线性增长,存在最佳值为50mL/min;(2)2～4mL/min的NO,低于12038h-1的空速条件下催化性能优越;(3)催化剂的催化转化率15天内始终保持在70～80%,性能稳定;(4)催化剂具有一定的抗硫性,通入SO2为5 mL/min时,280℃时催化剂催化转化率从将近80%降低至40%,但在310～370℃条件下仍可保持50%以上的NO转化率。相比而言,水汽影响较小,通入量为82.73 g/m3时,在280～350℃上,NO转化率均保持在50%以上,最佳催化效率接近70%。XRF和XRD的分析结果显示,赤泥基载体(RFB载体)的主要物相为赤铁矿、一水硬铝石、高岭石、水钠锰矿、石膏、石英、云母、锰云母等;XPS和EDS的分析表明,赤泥基载体(RFB载体)煅烧温度影响催化剂孔结构和微粒尺寸,催化剂载体表面成功负载锰元素,分布均匀,呈现+2、+3、+4多种价态。
【图文】：

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【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X758

【参考文献】

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本文编号：2662912