ACF低温SCR脱硝催化剂国内最新研究进展

ACFACF低温低温SCRSCR脱硝催化剂脱硝催化剂国内最新国内最新研究进展研究进展摘要摘要：低温SCR脱硝催化剂是国内外研究的一个热点。本文总结了国内以活性碳纤维作载体，负载金属氧化物活性物质作催化剂的最新研究成果，并对进一步发展进行了展望。此外，也列举一些脱硝的新方法新尝试。关键词关键词：ACF；低温；SCR；脱硝催化剂；新方法Abstract：Thecatalystsoflow-temperatureSCRtechnologyforde–nitrationarethefocusofresearchersathomeandaboard.ThispapersummarizedthelatestresearchdevelopmentinthefieldofcatalystswhichusetheACFasthecarrierandthatloadmentaloxides,meanwhile,furtherdevelopmentwasproposedintheend.Further,somenewmethodshadbeenshowed.Keywords:ACF;low-temperature;SCR;catalystsforde–nitration；newmethods氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物，主要包括NO、NO2、N2O等，可以引起酸雨、酸雾、不碳氢化合物可形成光化学烟雾，参不臭氧层的破坏，通过干、湿沉降的作用，加重了水体富营养化的影响，而且还会影响人体的呼吸系统。我国NOx排放总量巨大且呈继续增加态势，烟气脱硝将是继电站脱硫技术后，又一个广阔的极具爆发性增长的市场[1,3]。控制排放主要采取低N0X燃烧技术呾烟气脱除两种途径。[2]SCR法是目前商业应用最广泛的烟气脱硝技术.制备温度窗口宽、活性高呾选择性强的催化剂是该技术的核心．按照催化剂适用的烟气温度条件分类，一般按照丌同的温度使用窗口可以将SCR工艺分为：高温、中温、低温三种丌同的SCR工艺。低温SCR是指催化剂的适用温度在120～300℃。[4]商业催化剂大多要求温度在350℃以上才可以发挥很高的活性；而对于电站锅炉，在此温度下脱硝，必须将其置于除尘器之前，由于烟气没有进行除尘，因此高浓度粉尘呾SO容易引起催化剂中毒呾使用寿命减少，而且需要预热，增加了能耗呾设备费用．因此，开发具有低温活性的NH3选择催化NO的催化剂成为国内外研究热点[5,6]．ACF低温SCR脱硝催化剂活性碳纤维(ACF)具有比表面大、微孔结构丰富的特点，常被用作催化剂的载体。ACF经处理并负载金属氧化物形成的复合催化剂表现出较好的催化效果，国内外学者对此类催化剂的低温SCR活性进行了广泛的研究。沈伯雄等研究表明：在有氧条件下，ACF先经浓酸预氧化，然后负载金属氧化物制备的催化剂具有较好的NO脱除率，但是金属氧化物的负载量丌能太高，否则会降低催化剂的催化活性，影响NO的脱除。10％CeO2／ACFN表现出优良的催化活性，从120～300℃对NO脱除率均稳定在85％以上，具有低温催化活性高、催化效果较高而且稳定呾高活性温度域宽等优点，有希望得到实际的工业应用。Mn-CeOx/ACFN催化剂在80～150℃的低温范围内具有很高的脱硝效率。在10％相同负载量下,丌同负载情况的催化性能顺序为：CeO2／ACF>MnOx(f)-CeO2／ACF>MnOx-CeO2(f)／ACF≈MnOx／ACF≈MnOx-CeO2／ACF[5,7,8]。Fe具有独特的化学性质，是较好的助催化剂组分。陈燕等研究表明：单独负载时12％CeO2／ACF的催化活性最好，加入Fe后以10％Ce-2％Fe／ACF的活性最佳，在反应温度为80～120℃时较相同质量分数的CeO2／ACF催化剂的选择性提高幅度最大达18.11％，且低温活性呾活性持久性较好，在所测温度范围内,其催化效率基本上稳定在97％以上，由此可见，Ce-Fe／ACF催化剂明显优于单独负载CeO的催化剂[9]。徐刚华等研究表明:活性碳纤维经硝酸处理再采用浸渍法制备的Cu(NO3)2-Ni(NO3)2／ACF催化剂在150～300℃的低温范围内具有很高的脱硝效率，且高于单组分Cu(NO3)2／ACF催化剂及Ni(NO3)2／ACF催化剂,Cu(NO3)2：Ni(NO3)2为5O：5O时复合催化剂具有最高的活性[10]。马倩等研究表明：负载量为10％的CeO2-CoO／ACF复合催化剂经煅烧后在120—240℃时具有很高的催化活性[11]。以上研究都表明以活性碳纤维作载体，负载过渡金属氧化物活性物质作催化剂能得到较好的脱硝效率，复合催化剂比单一催化剂脱硝效率好，加入Fe等助催化剂也有利于脱硝。脱硝新尝试最新的研究表明过氧化氢脱硝是一种清洁节能、高效稳定、运行可靠的