氧化物-分子筛复合NH3-SCR催化剂的抗丙烯中毒性能研究

来源 :NCEC2019第十届全国环境化学大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kccsong
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  雾霾天气的频繁出现,与汽车尾气排放的氮氧化物(NOx)密切相关。氨选择性催化还原(NH3-SCR)脱除NOx的方法是针对贫燃发动机尾气治理的实用技术[1-4]。但对于在NH3-SCR中活性较好且孔径较大的分子筛(如ZSM-5,Beta)来说,抗丙烯中毒性能是该类催化剂亟待解决的问题。
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自工业革命以来,人类活动导致大气中的温室气体急剧增加,对全球气候产生了重大影响。随着城市污水处理效率的提高和污水处理程度的深化,污水处理厂污泥产量随之急剧增加。
机动车尾气是我国大气污染的重要来源,是灰霾和光化学烟雾等形成的重要原因,我国机动车污染防治的重要性和紧迫性日益凸显,而柴油车(尤其是重型柴油货车)尾气氮氧化物(NOx)排放控制更是亟待解决的问题。
水泥炉窑、玻璃熔窑、垃圾焚烧炉等工业烟气飞灰中含有大量碱金属/重金属,这给传统商用钒钨钛催化剂的运行和维护带来巨大挑战。飞灰在催化剂床层长期积累会导致催化剂的孔道堵塞,增大反应的背压;与此同时,碱金属/重金属氧化物将在催化剂的活性中心钒上沉积,使催化剂活性下降。
由于经济规模的迅速扩大和城市化进程的加快,中国大气环境问题已趋于复合型和多元型发展,区域性灰霾、光化学烟雾污染问题已经成为大气环境保护领域关注的重点及难点问题。
挥发性有机污染物(VOCs)是臭氧(O3)及二次有机气溶胶(SOA)的重要前驱物1.机动车排放作为城市VOCs重要来源,其主要排放途径分为尾气排放与蒸发排放两种,随着尾气排放标准日益严格2(从国Ⅰ的“HC+NOx”总和控制1.13kg/km到国Ⅴ的HC排放限值0.10 kg/km,而蒸发排放控制限值自国Ⅲ至国Ⅴ均为2g,未加严要求,导致蒸发排放VOCs占比不断升高3.
近年来,随着我国经济水平不断提升,机动车保有量也在不断增加.我国交通运输部统计数据显示,虽然目前我国柴油车仅占汽车保有总量的6.3%,但它的氮氧化物(NOX)排放量占汽车排放总量近七成.
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氮氧化物(NOx)是大气污染的主要污染物,对生态环境和人体健康都会造成极大危害.在目前的脱硝技术中,选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)由于脱硝效率高,技术较成熟而得到广泛的应用.HCl往往与SO2同时存在于烟气中,尤其是垃圾焚烧烟气中,对SCR催化剂具有不可逆的失活效应.
铜基氧化物因优异的低温NH3-SCR脱硝潜力而备受关注[1],然分散性、稳定性及耐硫性欠佳成为制约其应用的关键。尽管经铜铝类水滑石前驱体衍生制备的复合氧化物活性中心更加分散,然其在干燥和焙烧过程中,因纳米尺度LDHs粒子受层板高表面能、层板间强氢键作用及Cu2+姜泰勒扭曲效应的影响,仍会不可避免发生层板的严重堆积[2],活性中心的暴露依然受到限制。