低溫SCR脫硝催化劑的分類解析，剖析常見的低溫脫硝催化劑！


1.1 Mn基低溫SCR 脫硝催化劑


因為錳的價態(tài)散布較廣，不同價態(tài)的錳之間能彼此轉化產(chǎn)生氧化復原性，促進NH3挑選性復原NO 從而促進SCR 反響的進行。Kapteijn 等對單組分的MnOx做了深入的研討，制備了不同價態(tài)的純MnOx，研討了不同價態(tài)的Mn 的催化活性的差異。結果表明，在低溫環(huán)境中，選用NH3作為復原劑進行SCR 反響，得到定論MnO2 >Mn5O8 >Mn2O3 >Mn3O4>MnO，證明MnOx中Mn 元素的價態(tài)對催化劑活性有很大影響。


單組分的Mn 基催化劑雖然反響溫度低，催化功率高，但是因為在低溫條件下對N2的挑選性差，對SO2和H2O 的反抗功能較差，容易在煙氣中失活。為了處理單組分Mn 基催化劑的缺陷，近年來研討人員將其他金屬元素摻雜到單組分Mn 基催化劑中，形成復合Mn 基催化劑。陳志航等選用檸檬酸法制備了一系列鉻錳復合氧化物催化劑，調(diào)查了鉻錳摩爾比對反響活性的影響。試驗結果表明，當鉻錳摩爾比為0. 4 ∶ 1 時，在空速30 000 h-1 和120℃ 條件下，NOx轉化率達98. 5%，N2挑選性達100%。


( 1) 以TiO2為載體


因為TiO2外表具有豐厚的Lewis 酸性位點，低溫下NH3易在催化劑上吸附與活性的特性，TiO2常被用作低溫SCR 催化劑載體。陳煥章等選用共沉淀法制備了Mn-Co-Fe /TiO2低溫SCR 脫硝催化劑，調(diào)查了錳前驅體品種、負載量、活性組分分配比、焙燒溫度等對催化劑低溫脫硝功能的影響。試驗結果表明，以硝酸錳為錳的前驅體，負載量( 質(zhì)量分數(shù)) 為20%，Mn、Co、Fe 的摩爾比為4 ∶1 ∶0. 7，焙燒溫度為500℃ 的條件下，NO 的轉化率達97%以上。Zhang 等選用溶劑熱合成法制備了摻雜Sn 的三元混合Ce -Sn -Ti 催化劑。與未改性的催化劑比較，Sn 摻雜的催化劑顯示出較好的低溫活性，能較好地耐受H2O 或SO2。Sn 的參加可以顯著改善和優(yōu)化金屬氧化物的結構，同時證實了Ce 與Sn 的協(xié)同作用明顯增加晶體缺陷、氧空位、酸位以及比外表積。


( 2) 以Al2O3為載體


郭靜等選用凝膠溶膠法制備大比外表積的Al2O3載體，等體積浸漬法配制負載MnOx和CeO2組分的CeO2-MnOx催化劑。試驗結果表明，活性組分的負載量和焙燒溫度對催化劑功能有很大影響。4% CeO2-7% MnOx /Al2O3催化劑顯示了最大催化活性。王曉波等制備了一系列Fe-Mn /Al2O3低溫SCR 脫硝催化劑，調(diào)查了不同F(xiàn)e、Mn 負載量制備的催化劑的脫硝功能。試驗結果表明，當Fe、Mn 負載量均為質(zhì)量分數(shù)8%時的Fe-Mn /Al2O3催化劑在150℃時脫硝功率達99%。


1.2 炭基低溫SCR脫硝催化劑


活性炭和活性炭纖維具有興旺的孔結構、高比外表積，因而具有良好的吸附功能，常作為低溫SCR反響的催化劑載體。甘玲等選用浸漬法制備了一系列以活性炭為載體、Fe 摻雜的Mn-Ce /AC 低溫SCR 脫硝催化劑，研討了Fe 的摻雜量、焙燒溫度對催化劑低溫脫硝活性的影響。試驗結果表明，F(xiàn)e、Mn 的摩爾比為0. 1 ∶1、400℃焙燒時，催化劑比外表積大，活性組分的渙散程度較高，催化劑的低溫脫硝功能最優(yōu)。陳九玉等以活性炭( AC) 為載體，鐵、鈷為活性組分，選用等體積浸漬法制備Fe2O3 /AC催化劑和Co-Fe2O3 /AC 催化劑。試驗結果表明，鐵的負載量為質(zhì)量分數(shù)10%時，催化劑對NO 的轉化功率較高; 因為鐵的存在，鈷增加后可以均勻渙散在催化劑外表，供給了更多的催化活性位點。Co、Fe的質(zhì)量比為0. 7 時，催化劑表現(xiàn)出最佳的脫硝作用。


1.3 分子篩低溫SCR脫硝催化劑


分子篩是具有可以被很多大的離子和水分占有孔道骨架結構的鋁硅酸鹽，結構一致，能將不同大小分子別離或挑選性反響的固體吸附劑或催化劑。目前SCR 脫硝催化劑的研討熱點之一是過渡金屬負載或許離子交換的微孔分子篩催化劑，該催化劑一般以Cu 或許Fe 為活性組分。Cu 基分子篩催化劑具有良好的低溫催化才能; Fe 基分子篩催化劑能在高溫下堅持較高的NOx轉化率; 過渡金屬氧化物CeO2因良好的氧化復原才能和激烈的金屬間彼此作用，在催化劑上的使用前景也適當廣闊