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jdy19862002金虫 (正式写手)
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[交流]
【求助】低温脱硝的催化剂的研究瓶颈到底在什么地方呢？
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我最近看了一些脱硝的文献 看他们的研究中，好多的NOx的脱除率都非常高 为什么还说低温脱硝催化剂的研究还是一个世界性的难题呢？ 和实际应用有关？ 刚刚接触，请教各位大侠 |
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anndy1971
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催化大师(金币+8,VIP+0):谢谢指点，欢迎常来催化版讨论！ 9-28 12:16
jdy19862002(金币+10,VIP+0):写得好，感谢！！！ 9-30 14:35
催化大师(金币+8,VIP+0):谢谢指点，欢迎常来催化版讨论！ 9-28 12:16
jdy19862002(金币+10,VIP+0):写得好，感谢！！！ 9-30 14:35
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总起来可以归结为两个主要的问题（个人观点）： 1，SO2和H2O对催化剂的影响 低温催化剂在进行工艺布置时采取的是尾部布置(TE-SCR)，位于脱硫装置之后，但是烟气中仍然不可避免的存在SO2(约140~740ppm)。此外，烟气中往往含有2~18%左右的水蒸气。因此，SO2和H2O对催化剂的影响是不容忽视的。 首先，烟气中的SO2会在催化剂的作用下被氧化成SO3，这一反应对于SCR脱硝反应而言是极为不利的，因为SO3可以和烟气中的H2O以及NH3反应，生成(NH4)2SO4和(NH4)HSO4(反应方程式如下)。这些硫酸盐沉积在催化剂的表面造成催化剂的中毒失活。根据日本和欧洲装置的运行经验，SCR反应后剩余在烟气中的NH3含量不应超过5×10-6，否则生成的硫酸盐和亚硫酸盐对空预器等设备也会造成腐蚀。 其次，SO2可以与活性中心Mn发生反应生成MnSO4导致催化剂的失活，Kijlstra等以γ-Al2O3为载体，醋酸锰为前驱体，采用浸渍法制备MnOx/Al2O3催化剂，383~623K内催化剂取得了良好的活性和选择性，通入SO2数小时后，随着SO2在催化剂表面吸附量的增加，催化剂的活性有了比较明显的下降，借助于微观分析，他们认为造成催化剂失活的原因MnSO4的生成导致了活性中心的减少，而不是硫酸铵的沉积和Al2(SO4)3的生成。由于MnSO4的分解温度在1020K左右，造成了此类催化剂再生的困难。 再者，SO2和NO在催化剂的表面发生竞争吸附导致了NO转化率的下降。唐晓龙等制备了无载体的MnOx催化剂，80℃下NOx的转化率可以达到98.25%。通入10%H2O和0.01%SO2后，催化剂的活性下降程度较大，约2h后趋于稳定，NOx的转化率降低到70%左右。借助于TPD分析他们认为造成活性下降的主要原因是SO2与NO之间的竞争吸附导致了催化剂活性的下降。 由此可见，SO2和H2O对催化剂往往具有较大的影响，而SO2和H2O是烟气中的固有成分，因此在保证催化剂具有较高的低温活性的同时解决催化剂同时抗硫抗水性能就成为低温SCR催化剂应用于工业实际的关键。 2 ，催化剂的成型 当前对于锰基催化剂的研究主要集中于粉体，粉体催化剂床层阻力大，与实际应用有很大的差距。工业上脱硝催化剂主要采用蜂窝式，板式和波纹式，其中蜂窝状催化剂因其具有模块化、相对质量较轻，长度易于控制，回收利用率高等优点。此外，相对于粉体催化剂，蜂窝状催化剂还具有以下的优点： ①具有平行孔道和大开孔率，在实际应用中压降很小； ②优异的耐磨性能和抗飞灰堵塞的性能。 由于具有以上的优异性能使得蜂窝状催化剂被广泛的采用，约占世界SCR催化剂市场的60%以上。但是，就目前来看，低温催化剂的研究主要是集中于粉体颗粒的制备。实际上经过大量的实验，研究者们已经找到了一些具有良好的低温活性和抗H2O、SO2中毒的催化剂配方。但是如何将这些催化剂颗粒做成具有一定几何外形且适于实际应用的催化剂将是低温催化剂研究的又一个关键所在。 以上是我个人的总结，是我论文中的一小段  ，如有不对之处还望见谅啊！ |
4楼2009-09-28 10:34:11
