铁矿石SCR低温脱硝催化剂的改性研究
2017-09-18卢慧霞归柯庭
卢慧霞, 归柯庭
(东南大学 能源与环境学院,南京 210096)
铁矿石SCR低温脱硝催化剂的改性研究
卢慧霞, 归柯庭
(东南大学 能源与环境学院,南京 210096)
将稀土元素Ce掺杂进菱铁矿制备改性催化剂,采用该催化剂进行烟气SCR低温脱硝反应,研究其催化活性,并利用X-荧光分析法(XRF)、比表面积分析法(BET)、X-射线衍射法(XRD)、NH3-程序升温脱附法(NH3-TPD)等对改性前后的菱铁矿催化剂进行表征分析.结果表明:改性后菱铁矿催化剂的催化活性有显著提高,抗硫性和持久性也有较大提高;菱铁矿掺杂Ce后,原菱铁矿中Fe、Mn等元素与Ce元素相互作用,致使比表面积增大,晶型结构得到改善,表面酸性有所提高,从而大大提高了催化活性.
菱铁矿; 脱硝; 催化剂; 改性
选择性催化还原法(SCR法)是目前广泛应用的烟气脱硝技术[1].催化剂是SCR法脱硝的核心[2],而商用V2O5/TiO2催化剂成本高,反应窗口温度高,其主要活性组分重金属钒是环境污染物,因此需要寻找替代的催化剂[3-4].Fe是一种过渡金属元素,外层电子结构为4s2d6,具有未成对电子[5],Fe及其氧化物具有变价特征,可制成铁基催化剂,加速脱硝反应.王芳等[6]发现γ-Fe2O3活化能较低,对NOx表现出较高的活性,250 ℃时其脱硝效率达到90%以上;Kato等[7]、Long等[8]和Fabrizioli等[9]分别发现Fe2O3/TiO2、Fe/ZSM-5和Fe2O3/SiO2在中高温度段有较好的催化活性.与商用钒钛催化剂相比,铁基催化剂来源广、成本低、污染小[10],但是存在低温脱硝效率不高的问题.如果铁基催化剂中能掺杂进其他金属元素,发挥各元素之间的协同作用,可成为钒钛催化剂的改进……
