被动NOx吸附剂在柴油车冷启动排放控制中的研究进展

机动车尾气是氮氧化物（NO_x）重要来源之一,常见柴油车尾气NO_x处理技术对冷启动阶段NO_x减排效果较差,被动NO_x吸附剂（PNA）应运而生。PNA可低温吸附存储NO_x、高温脱附释放NO_x,释放的NO_x经过下游NO_x处理单元[选择性催化还原（SCR）或NO_x储存还原（NSR）]被彻底净化。本文综述了近年来PNA材料在低温冷启动过程中净化NO_x的研究进展,对不同类型PNA材料进行结构及性能比对,其中Pd/分子筛表现出良好的低温NO_x吸附-脱附性能、抗硫性以及水热稳定性,成为PNA优选。深入讨论了Pd/分子筛存储NO_x机制以及影响因素。此外,分析了PNA在低温吸附-脱附NO_x中面临的问题并展望其前景,指出提高具有优异抗水性能的NO_x吸附位点数量及Pd物种分散程度是开发高性能PNA的重要前提。     

基于钒钛基SCR法废脱硝催化剂的回收利用

随着“十二五”期间国家对氮氧化物排放控制要求的进一步提高,选择性催化还原法（ SCR）烟气脱硝技术被广泛应用于燃煤电厂的烟气脱硝。本文介绍了我国目前燃煤电厂烟气脱硝催化剂的成分、失效机理及再生情况,分析了SCR法废脱硝催化剂处理的几种方式及存在的问题,提出了基于钒钛基SCR法废脱硝催化剂的资源化利用途径,实现工业固废的无害化、资源化综合利用,从而促进催化剂行业的健康可持续发展。     

半导体材料在光催化低浓度氮氧化物的研究进展

氮氧化物（NO_x）是一类有害的空气污染物,会引发酸雨、雾霾、光化学烟雾等严重的环境问题。目前,如何有效地去除空气中低浓度的NO_x（十亿分之一）是研究的热点和难点。半导体光催化氧化法可以将空气中低浓度NO_x氧化成无毒的硝酸盐,是一种经济有效的净化技术之一。本文主要围绕二氧化钛（TiO₂）,氮化碳（g-C₃N₄）和Bi系三类半导体光催化材料,对近年来包括本课题组在内的国内外对光催化去除低浓度NO_x研究进行了简要概述。其中,通过代表性的工作介绍了贵金属沉积、元素掺杂、构建异质结和表面空位缺陷工程等改性策略,以提高半导体材料在去除低浓度NO_x的光催化活性和性能。此外,对半导体材料在光净化低浓度NO_x的未来发展进行了展望,以期待为高性能半导体光催化剂的理性设计和制备以及催化机理的探索等方面的研究提供思路。     

Ce-MnOx低温净化氮氧化物和一氧化碳的催化性能研究

为协助工业界实现碳达峰与碳中和的目标,聚焦于低温烟气中氮氧化物（NO_x）和一氧化碳（CO）的协同脱除,以铈（Ce）和锰（Mn）的无机盐为前驱体,采用共沉淀法、机械球磨法、溶液燃烧法和溶胶-凝胶法制备了Ce元素改性的Mn基氨选择性催化还原（NH₃-SCR）/一氧化碳（CO）氧化双效纳米催化剂。使用固定床-在线质谱/色谱测试系统对催化剂性能进行了评价,并利用X射线衍射、氮气-物理吸附等表征手段对Ce-MnO_x纳米催化剂进行了表征分析。结果表明,反向共沉淀法制备的催化剂具有最优的NO_x和CO协同脱除性能,在100 000 mL/（g·h）的高空速条件下,140 ℃以上能够实现CO净化率超过85%,100 ℃以上能够脱除气体中80%以上的NO_x,且运行20 h后仅出现微弱的性能衰减。其活性组分为具有高比表面积（100 m²/g以上）的CeMnO_x,因此能够吸附更多气体进行反应,表现出优异的催化性能。     

中试平台SCR低温催化剂测试与氨逃逸分布特征

目前燃煤机组低负荷运行的情况越来越多,研究机组低负荷运行时NO_x控制技术可有效降低燃煤机组的NO_x排放浓度。本文利用已建成的20000m³/h的实际燃煤烟气的污染物脱除试验平台,安装低温段脱硝催化剂整体模块,测试该催化剂的性能指标,现场取样并重点分析氨逃逸和转化率指标,得出实际烟气条件下氨逃逸分布特征。结果表明：该低温脱硝催化剂的低温段在290~250℃范围内,脱硝效率可达到80%,脱硝出口NO_x可控制在50mg/m³（标准）以内,甚至20mg/m³以内,氨逃逸最高为1.68mg/m³,小于标准要求值2.28mg/m³,SO₂/SO₃转化率最高为0.73%,小于标准要求值1%,满足运行要求。文中进一步研究了氨逃逸浓度沿程分布情况,经测试表明,290℃时沿程氨逃逸浓度不断降低,除尘器前降低32.2%,除尘器后降低65.5%。     

无模板法合成的Phi分子筛在NO选择性催化还原中的应用

氮氧化物（NO_x）是大气中的一种主要污染物。采用具有菱沸石结构（CHA）的铜基分子筛作为催化剂，通过选择性催化还原（SCR）技术可有效去除NO_x。采用一种经济环保的制备方法，在不使用模板剂的条件下水热合成一种具有结构缺陷的低硅铝比CHA型分子筛（Phi，Si/Al=4.7）。结果表明，经Cu离子交换制备的Cu/Phi具有最丰富的表面酸性与孤立态Cu²⁺，表现出较好的低温活性、较宽的工作温度窗口以及良好的水热稳定性。Na或Mg的存在降低了Cu/Phi的表面酸性及孤立态Cu²⁺的含量，水热老化后的Na，Cu/Phi和Mg，Cu/Phi均呈现出不同程度的骨架坍塌，相应导致了催化剂失活。     

低氮燃烧器的NOx排放性能及运行优化

为降低锅炉氮氧化物（NO_x）排放浓度,综合利用烟气内外循环、旋流燃烧、稳焰技术等原理,本文设计出一种适合燃气锅炉的扩散式低氮燃烧器。在2.8MW燃气锅炉上进行了工业试验,同时展开了数值计算。通过工业试验及数值计算表明：燃料消耗量、过量空气系数和烟气外循环率都影响着NO_x的排放浓度,但三者影响程度不同。随着锅炉燃料消耗量的增加,NO_x排放浓度增加;随着过量空气系数的增加,NO_x排放浓度先增加而后降低;随着烟气外循环率的增加,NO_x排放浓度降低。针对本燃烧器,当烟气外循环率控制在28%～40%范围内,过量空气系数只需满足燃气充分燃烧,NO_x排放浓度都会低于30mg/m³;当烟气外循环率超过40%易出现燃烧不稳定现象,低于28%时,NO_x排放浓度会高于30mg/m³,不能满足排放要求。     

Research progress of selective catalytic reduction of NOx at medium-low temperature

概述了国内外在中低温条件下开展的贵金属、分子筛、炭基及金属氧化物四大类选择性催化还原（SCR）催化剂的最新研究进展,为工业窑炉烟气催化脱硝提供催化剂研究前沿信息。分析了各类SCR催化剂的特点,特别是在改性、耐硫抗水及机理研究方面的工作。为了实现SCR技术在工业窑炉烟气中的应用,需充分利用各活性组分在中低温、耐硫、耐水等方面的突出性能,结合过渡金属氧化物对现有成熟SCR催化剂进行改性,提升中低温催化NO_x性能和抗中毒能力,将具有较好的研究和应用前景。     

基于钒钛基SCR法废脱硝催化剂的回收利用

随着"十二五"期间国家对氮氧化物排放控制要求的进一步提高,选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术被广泛应用于燃煤电厂的烟气脱硝。本文介绍了我国目前燃煤电厂烟气脱硝催化剂的成分、失效机理及再生情况,分析了SCR法废脱硝催化剂处理的几种方式及存在的问题,提出了基于钒钛基SCR法废脱硝催化剂的资源化利用途径,实现工业固废的无害化、资源化综合利用,从而促进催化剂行业的健康可持续发展。     

面向烟气NOx净化与回收的新型吸附工艺

合理高效的吸附工艺是决定吸附法净化和回收烟气中NO_x工业可行性的关键工艺环节。提出一种通过外部补充气体实现固定床循环体空间内多次循环解吸NO_x的新型吸附工艺（GVTSA）。基于该工艺,采用Na-ZSM-5分子筛作为吸附剂,以某钢厂烧结机脱硫后烟气为原料（组分）进行了NO_x吸附回收实验研究。结果表明,GVTSA工艺相较传统吸附工艺（TSA工艺、VSA工艺）可获取更高的NO_x回收量,在优选条件下（220℃,-50 kPa）,NO_x回收率达到90%,解吸气中NO₂浓度由原料气的36 mg·m^-3提升到2%以上,NO_x循环吸附量可达0.10 mmol·g^-1,16次吸脱附循环稳定。研究结果可为烟气NO_x治理与资源化工业应用提供参考。     

燃煤电厂废V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂中钒的回收研究进展

对于失活的SCR脱硝催化剂,回收再利用技术有着重要的社会、环保和经济价值。目前,燃煤电厂用的最多的商用SCR脱硝催化剂为V_2O_5-WO_3/TiO_2脱硝催化剂。介绍了对废V_2O_5-WO_3/TiO_2脱硝催化剂中的钒元素的回收工艺及原理,并对SCR脱硝催化剂回收再利用进行了展望。     

废钒钛基SCR催化剂的处置方法研究进展

当前中国燃煤发电量仍占总发电量很大比重,燃煤电厂会产生大量的氮氧化物,其会对人体和环境造成危害。因此,处理好燃煤电厂产生的氮氧化物十分重要。选择性催化还原（SCR）技术是控制氮氧化物排放的重要手段。而作为该技术的核心,大量的钒钛基SCR催化剂被应用到燃煤电厂氮氧化物的处理工艺中,对废弃的SCR催化剂进行妥善处理也成为了急需解决的问题。本文对相应背景下的文献进行了系统整理,介绍了催化剂再生处理工艺以及有价金属回收技术的最新研究,分析了与再生处理工艺以及有价金属回收技术优化相关的挑战,提出了有关如何开发高效催化剂再生处理工艺以及有价金属回收技术的建议,以推动该方向的进一步研究。     

燃煤锅炉降氮脱硝技术综述

我国未对燃煤火电厂排放的NOx有效的控制,使其排放量随嚣装机密量增跃而逐年增加,即将超越SO2成为第一气态污染物。针对目前严峻的形式,近年来脱硝技术成为烟气治理的重要研究方向。系统介绍低氮燃烧、干法、湿法等脱硝技术,探讨了其脱除过程及相关反应原理。     

选择性催化还原脱硝催化剂的研究进展

选择性催化还原（SCR）是目前控制氮氧化物排放的主要技术,该技术具有选择性好、脱硝效率高、不造成二次污染等优点。本文对SCR技术及其催化剂进行了综述,重点介绍了钒钛催化剂、贵金属催化剂、金属氧化物催化剂及沸石分子筛型催化剂的研究进展,并对国内外脱硝催化剂的工业化现状及催化剂的影响因素进行了分析,最后指出我国脱硝催化剂的发展应以提高催化剂寿命、开发新型催化剂（以复合金属氧化物催化剂和新型钒基催化剂为主）及新工艺为方向进行。     

低温SCR脱硝催化剂研究进展

氮氧化物NOx(NO, NO2和N2O)是全球大气污染的主要污染物之一,引起光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏等环境问题,严重影响人们的生存环境和生活质量,引起了世界各国的广泛关注。针对固定源和移动源燃烧排放,各国制定了日益严格的排放标准。目前主要的脱硝技术分为选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、氧化脱硝和活性炭吸附脱硝等。SNCR的应用有较高的条件,影响其成功运行的主要因素有温度、氨氮比、氨气在烟气中的分布和停留时间等,故SNCR的工业应用存在一定的局限性。SCR脱硝技术比其它脱硝技术应用更广泛,其中脱硝多安排于除尘脱硫后,此时温度多处于100?250℃之间。为提高SCR脱硝性能,低温SCR脱除NOx是目前研究最热门的烟气脱硝技术。本工作综述了近年来低温SCR脱硝催化剂的研究进展,介绍了锰基催化剂、钒基催化剂及碳基催化剂的发展现状,对单组分Mn基催化剂、负载型Mn基催化剂和复合型Mn基催化剂进行了综述,从V基催化剂的制备对脱销的影响和脱硝机理进行了表述,综述了过渡金属掺杂对C基催化剂的影响,阐述了烟气中H2O和SO2对催化反应的影响及低温SCR反应的脱硝机理,对低温SCR催化剂进行了总结并对其未来发展进行了展望。     

SCR脱除NO_x催化剂的研究进展

NO_x排放对人体和环境造成较大危害。SCR脱硝技术已成为减少NO_x排放的主流技术,在SCR脱硝技术中催化剂占有重要作用,开发出具有高活性、高稳定性和高寿命的催化剂至关重要。阐述了金属氧化物载体、分子筛载体以及碳载体催化剂的选择性催化还原法脱除NO_x的研究进展,对SCR脱硝催化剂研究领域存在的问题进行探讨,并展望了今后研究方向。     

Selective catalytic reduction failure of low NH3-NOx ratio

An insufficient amount of NH_3(ammonia) will reduce the conversion efficiency of NO_x , which may lead to excess NO_x emissions, resulting in NH_3-SCR failure. In this article, SCR failure caused by a low NH_3-NO_x ratio is studied systematically by experiments. The main reasons for a low NH_3-NO_x ratio in SCR include insufficient urea injection, hydrothermal aging of catalysts and urea crystallization. It was found from an insufficient urea injection experiment that with the increase of NH_3-NO_x ratio, the NO_x conversion efficiency of the SCR system increased, but the ammonia leakage also increased. The main influencing factors of NO_x conversion efficiency are different under different NH_3-NO_x ratios. A flow reactor system was used in the catalyst hydrothermal aging experiment to investigate the effect of hydrothermal aging on catalyst activity. After a 24 h hydrothermal aging experiment at 800 °C, the NO_x conversion efficiency of the copper-based zeolite catalysts decreased significantly at the boundary of medium and low temperature regions. And the NO_2-NO_x ratio in the mixture had a significant effect on the catalytic performance.Thermogravimetry coupled to Fourier transform infrared spectroscopy(TG-FTIR) was used to analyze the composition of urea deposits in a urea deposits analysis experiment. It was found that the main components of urea deposits were urea and isocyanic acid(HNCO). Preventing HNCO polymerization, especially the formation of CYA, can decrease the formation of urea deposits.     

Improvement on the Catalytic Performance of MoO3 Nanobelts for NH3-SCR Reaction by SnO2-Modification: Enhancement of Acidity and Redox Property

Catalysis Letters - The development of environmental benign catalysts is the focus on the selective catalytic reduction (SCR) of NOx. In this study, a series of SnO2-modified MoO3 nanobelts were...     

选择性催化还原脱硝催化剂研究进展

催化剂是选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝技术的核心,催化剂的低温活性、选择性和稳定性直接影响到NOx的脱除效果.SCR脱硝催化剂性能主要取决于催化剂活性组分和催化剂载体.简述了以氨、尿素和碳氢化合物等不同物质作为SCR还原剂的化学反应原理;介绍了以贵金属(Pt,Pd,Rh,Au等)和金属氧化物(V2O5,WO3,FeaO3,CuO,CrOx,MnO2.MoO3和NiO等)为催化剂活性组分.以分子筛、柱撑黏土、碳基材料和TiO2等为催化剂载体的SCR脱硝催化剂的研究进展.以V2O3为主要活性组分,以TiO2为载体的钒钛类催化剂因其理想的综合性能,目前已商业化应用.纳米有序结构TiO2薄膜可望成为理想的SCR脱硝催化荆新型载体.