烟气中还原SO2到单质硫的催化剂

文章综述了目前研究开发的适用于烟气脱硫过程中还原SO2为单质硫的各种催化剂，对其组成，结构，性能及催化机理作了描述，并对今后的研究和发展方向提出了若干建议。     

负载型过渡金属氧化物催化剂上SO2的还原

研究了γ-Al2O3负载过渡金属氧化物催化剂上CO还原SO2的反应,考察了系列过渡金属对该反应的催化活性,发现Fe系催化剂的性能最好。同时对还原反应的条件进行了选择,发现在较低温度下,大空速不利于SO2的还原,而在较高温度下,气体空速对反应影响不大,不同的物料配比对反应结果有很大影响,当CO：SO2=2时,最有利于单质硫生成。研究证明,金属硫化物是催化SO2还原反应的活性阳,该活性相的形成与催化剂的氧化还原能力有关,整个还原反应的机理应为中间产物机理。     

催化还原SO2到元素硫反应研究进展

介绍了以Ｈ２、Ｃ、ＣＨ４、ＣＯ和ＮＨ３为还原剂催化还原ＳＯ２到元素硫反应的研究进展并对这些方法的特点及应用前景进行了讨论。     

CeO2-La2O3／γ-A12O3催化还原SO2反应机理的研究

采用浸渍法制备了负载型CeO2／γ-A12O3，La2O3／γ-A12O3和CeO2-La2O3／γ-A12O3催化剂，并用XRD和XPS对催化剂进行了表征，在n(SO2)／n(CO)=1／3，载流气体为N2，气体流量为1L／min，催化剂用量为15g的条件下，考察了催化剂催化CO还原SO2反应的性能，研究了催化剂的活化过程、催化活性和反应物配比对活性的影响．结果表明，CeO2-La2O3／γ-A12O3在催化还原SO2反应中的活化温度比单组分催化剂CeO2/γ-A12O3，或La2O3/γ-A12O3，下降了50～100℃，而且具有更高的活性。这可以解释为由CeO2的redox反应与La2O3的COS中间物反应之间的协同作用所致。还对SO2还原反应机理进行了探讨，发现CeO2的redox反应所生成的单质硫是整个过程中COS中间物反应的重要来源。在此基础上，对CeO2-La2O3/γ-A12O3催化CO还原SO2反应提出了redox-COS叠加反应机理。     

载体对CO还原SO2到单质硫铁基催化剂性能的影响

研究了四种载体MgO ,α Al2 O3 ,γ Al2 O3 ,Ce γ Al2 O3 负载Fe催化剂上CO还原SO2 的反应。结果发现 ,以不同载体制备的催化剂上反应的活性和选择性具有相同的顺序 ,即Ce γ Al2 O3 >γ Al2 O3 >α Al2 O3 >MgO。BET表面积测试表明 ,比表面较大的载体有利于提高催化剂的活性 ,而XRD结果证明 ,催化剂的活性大小关键取决于反应过程中是否形成了催化活性相FeS2 ,只有生成FeS2 的催化剂才会在反应过程中表现出活性 ,TPR和TG实验证实 ,催化剂表面氧化还原能力越强越有利于形成FeS2 ,从而在反应过程中表现的活性也越高 ,Ce对γ Al2 O3 的改性一方面促进了反应过程中活性相FeS2 的形成 ,另一方面为反应提供了所需的氧空位 ,使整个反应表现出中间产物机理和氧空位机理的协同效应。     

低温等离子体与催化耦合脱除NOx的研究进展

大气污染严重威胁着人类的生存.氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一.据1994年美国环保局统计,全球人类活动向大气中排放的NOx为3000万吨(millions of metric tons)[1].其中,汽车尾气中的NOx约占全球大气中NOx排放物的60%,另一部分主要来自发电厂和工业锅炉.NOx中NO的毒性比CO对人体的危害还大,其与人体血液中血红蛋白的亲和力是CO的1000多倍.人体吸收少量的NO可以导致呼吸困难、呼吸道感染和哮喘等症状.NOx对环境的危害主要表现在它与烃类反应所造成的光化学烟雾、酸雨、温室效应和臭氧层空洞效应这四大环境问题.随着世界…     

稀土-铁催化剂催化还原烟气中SO2制硫磺

以煤气为还原气,以Fe为主活性金属,稀土为助剂催化还原冶炼烟气中SO2制取硫磺,研究了不同稀土、不同稀土含量及不同催化剂制备方式对稀土-过渡金属催化剂催化还原SO2制硫磺活性的影响,并考察了其反应机制.结果表明:不同稀土对Fe/Al2O3催化剂有不同的改性作用,Sm和Dy的加人大大提高了催化剂的活性,在360 ℃时,smFe/Al2O3的硫产率增大到86.62%,比同温度下Fe/Al2O3的提高了40.5%;在400℃时,DyFe/Al2O3的硫产率增大到91.62%.比同温度下Fe/Al2O3的提高了26.4%;REFe/Al2O3催化剂的活性与稀土含量有一定的关系,对SmFe/Al2O3催化剂,稀土Sm的最佳含量为1.0%;不同方式制备的稀土催化剂活性不同,对硫产率来说其大小顺序为:钐铁溶液混浸>先浸钐后浸铁>先浸铁后浸钐;煤气还原SO2的反应机制为中间产物机制.     

稀土氧化物上SO2和NO的催化还原Ⅰ.催化剂的活化特性和机理

以稀土系列氧化物作为CO还原SO2和NO的催化剂,考察了催化剂的活化过程以及催化剂体相结构的变化.发现稀土系列氧化物的活化与其水合性能密切相关,而活化之后活性相为相应的稀土氧硫化物.探讨了稀土系列氧化物的活化机理.     

等离子体与催化剂协同催化CH4选择性还原脱硝反应

研究了在低温等离子体和催化剂共同作用下,CH4选择催化还原(SCR)NO的反应.在所考察的金属氧化物催化剂中,γ-Al2O3表现出最高的催化活性.当等离子体放电功率为4.5 W,反应温度为300℃时,NO转化率为56.5％;该条件下单纯等离子体反应和以γ-Al2O3为催化剂时NO转化率分别为28.9％和0,表明等离子体...     

钙钛矿结构在CO还原SO2催化脱硫中的作用

通过对钴和镧的单一氧化物、混合氧化物及具有钙钛矿结构的复合氧化物（ＬａＣｏＯ３等）上ＣＯ还原ＳＯ２脱硫反应的活性以及钴镧氧化物在反应条件下活化过程的考察，指出钙钛矿结构促进了活性晶相ＬａＯ２Ｓ和ＣｏＳ２的生成，增强了钴和镧在活化硫化及脱硫反应中的协同效应。     

氢部分选择性催化还原NO反应研究

在低钯含量活性非均布Pd/Al2O3催化剂上，实现了富氧条件下，氢部分选择性催化还原NO过程，低温、富氧条件下NO的转化率高达80％－100％。NO直接分解实验表明，600℃，NO分解转化率在无氧时为17．3％，有0．5％氧存在时接近于0。氢非选择性还原NO条件下，100℃以下，NO转化率为100％。根据实验结果及文献，推测了氢部分选择性还原NO过程中可能存在的反应，不同的反应温度下，NO脱除反应有所不同。在115℃以下，NO还原产物为NH3；115℃－155℃，NO还原产物为NH3、N2O和N2；155℃以上，NO还原产物中无NH3存在。NO还原反应与氢氧反应是平行的竞争反应。     

氢还原下铁钼催化剂的表面性质

用XPS对H_2还原下的铁钼催化剂的表面性质进行了研究。实验表明:H_2还原使表面钼离子由Mo~(6+)还原为Mo~(5+)和Mo~(4+),并与Fe~(3+)作用氧化为Mo~(6+);Fe~(3+)则由于与Mo~(5+)和Mo~(4+)作用以及H_2还原而变为Fe~(2+),从而形成了一个没有O_2存在,仅有H_2作用下的Mars-Krevelen氧化还原循环过程。在催化剂表面上生成的FeMoO_4,其Mo~(6+)的3d3/2和3d5/2的结合能值比Fe_2(MoO_4)_3中的Mo~(6+)的3d能级结合能值低。Mo(或Mo和Fe)离子键合的O~(2-)与H_2作用生成的Mo(Fe)-OH,其Os结合能的测定值低于键合于Mo(Fe)离子中的O~(2-)的Os结合能值,并且该结合能峰由于-OH间的相互作用结合成的水的脱附而消失。此外.给出了还原过程中H_2与催化剂表面O~(2-)相互作用的反应图式。     

Pt/Al2O3蜂窝状催化剂上NO选择性催化还原反应动力学研究

采用多次涂层和浸渍法制备了蜂窝状Pt/Al2O3催化剂，并在高空速和大气体流量条件下对无梯度循环式反应器和积分反应器上催化剂的活性进行了比较。同时采用循环式反应器对动力学数据进行了测定。根据Langmuir-Hinshelwood模型和实验结果，推测了NO-C3H6-O2体系的SCR反应机理，并导出了NO和C3H6反应速率的数学表达式。据此所计算的理论模拟值能够与实验值很好地吻合。实验结果表明，氧气浓度对NO和C3H6的反应速率有明显的影响，二者均随着氧浓度c (O2)的增加达到峰值，再增加氧气浓度时，C3H6的反应速率r(C3H6)保持不变，而NO反应速率r (NO)却下降，而且下降的程度随着温度的升高而加剧。同时，随着氧气浓度增加，r (NO)达到最大值时的温度亦随之下降。     

电晕放电二氧化碳冷等离子体转化特性研究

在常压、室温条件下利用电晕放电使二氧化碳通过冷等离子体反应分解为一氧化碳和氧气,由四极质谱在线定量在分析产物组成。考察反应条件（电晕类型、能量密度、气体流量等）对反应转化率的影响,分析了该反应的能量效率。当放电功率为40W、CO2流量为30mL.min^-1时,正电晕等离子体CO2分解反应的转化率为15．2％;CO2,专座经率随体系能量密度的增加上升,随反应时间的增加而增大,当CO2流量为90mL.min^-1、正电晕放电功率为37．6W时,反应体系的能量效率为5．89％。实验发现,正电晕放电时CO2的转化率高负电晕的转化率。     

氧化铁脱硫剂高温煤气脱硫行为的研究──还原及硫化动力学

用动态热重天平研究了赤泥制备的高温煤气脱硫剂还原和硫化的动力学行为，两个过程初期均为化学动力学控制，进而转入内扩散控制，采用等效粒子模型，给出了不同控制段的动力学参数。     

铁、钠杂质对甲硫醚合成中γ-Al2O3催化行为的影响

系统地研究了γ－Al2O3催化剂中杂质Fe和Na对甲硫醚合成的催化行为的影响。随着Fe含量的增大，甲醇分解反应加剧，硫醇产率增高，甲硫醚产率下降；Na含量越低，甲醇分解率越高。Na含量在0．2％－0．4％时，甲硫醚产率最高，甲硫醇生成率最高；Na含量进一步增大时，甲醇双分子脱水生成甲硫醚的量增加，甲硫醇产率增高，生成甲硫醚的选择性下降。     

浆态床合成气制二甲醚双功能催化剂的性能

在浆态床合成气制二甲醚过程中，在２８０℃，４ＭＰａ、尾气流量４５００ｍＬ／ｇｃａｔ．ｈ条件下，考察了甲醇合成和甲脱水催化剂组成的双功能催化睦合成的影响，随二者质量比的增加，合成气的转化率，二甲醚生成速率逐渐增加，在催化剂比例４－７时达最高值后降低，随催化剂比例的增加，二甲醚、烷烃的选择性逐渐降低，甲醇选择性逐渐升高，当催化剂比例为４－５时二甲醚生成速率最高达１５－１６ｍｍｏｌ／ｇｃａｔ．ｈ，甲醇当