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鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號:11495971閱讀:356來源:國知局
鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用與流程

本發(fā)明涉及低溫脫硝催化劑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑及其制備方法。



背景技術(shù):

scr煙氣脫硝技術(shù)是目前最成熟的一種脫硝技術(shù),它是利用還原劑(nh3或者尿素)在金屬催化劑的作用下選擇性地與nox反應(yīng),生成n2和h2o,而不是被o2氧化。目前世界上最流行的scr工藝主要分為氨法和尿素法兩種。這兩種方法都是利用氨對nox的還原功能,在催化劑的作用下將nox還原為n2和h2o。

scr脫硝工藝系統(tǒng)可以分為高溫高塵scr法煙氣脫硝系統(tǒng)、高溫低塵scr法煙氣脫硝系統(tǒng)、低溫低塵scr法煙氣脫硝系統(tǒng)三種。在高溫高塵scr法煙氣脫硝系統(tǒng)工藝布置中,從鍋爐中出來的煙氣最先進入scr反應(yīng)器進行脫硝,然后再依次進入到空氣預(yù)熱器,靜電除塵器、煙氣脫硫系統(tǒng)等裝置。這樣的脫硝方法最大的優(yōu)勢就是,最好地利用的煙氣中的高溫,使催化劑達達到最佳催化活性,脫硝效率高,但是在這種高溫下進行脫硝反應(yīng),此時煙氣中的so2容易被氧化成so3,而在脫硝過程中,由于nh3的逃逸是客觀存在的,它可能在空氣預(yù)熱器處與so3反應(yīng)生成(nh4)2so4、(nh4)hso4。硫酸氫氨在不同的溫度下分別呈現(xiàn)氣態(tài)、液態(tài)、顆粒狀。對于燃煤機組,煙氣中飛灰含量較高,硫酸氫氨在146℃~207℃溫度范圍內(nèi)為液態(tài);液態(tài)硫酸氫氨捕捉飛灰能力極強,會與煙氣中的飛灰粒子相結(jié)合,附著于預(yù)熱器傳熱元件上形成融鹽狀的積灰,造成預(yù)熱器的腐蝕、堵灰等,進而影響預(yù)熱器的換熱及機組的正常運行。(nh4)hso4具有強粘滯性,這樣一來煙氣進入空氣預(yù)熱器時容易發(fā)生堵塞,并且催化劑也容易中毒,再加上此時煙氣還未進入電除塵器除塵,故煙氣中的這些灰飛顆粒很容易造成催化劑中毒和磨損。

在高溫低塵scr法煙氣脫硝系統(tǒng)中,從鍋爐中出來的煙氣首先進入空氣預(yù)熱器,然后依次進入scr反應(yīng)器、靜電除塵器、煙氣脫硫系統(tǒng)等裝置。這樣的布置不會影響鍋爐的運行,可以減少氨的泄漏量,同時粉塵濃度可以降低,可以延長催化劑的壽命。但是由于在進行脫硝之前,煙氣還未通過脫硫系統(tǒng),因此含有大量so2,部分被氧化成so3,并可能生成(nh4)2so4、(nh4)hso4。此外,煙氣在通過除塵設(shè)備過程中溫度較高,約為300~400℃,故對除塵設(shè)備性能要求較高。

在低溫低塵scr法煙氣脫硝系統(tǒng)中,從鍋爐中出來的煙氣首先依次進入空氣預(yù)熱器、靜電除塵器、煙氣脫硫系統(tǒng)、氣/氣加熱器等裝置,最后在通過scr反應(yīng)器。這樣設(shè)計,通過scr反應(yīng)器中的煙氣溫度較低,這樣空間速度大,故催化劑的消耗量會減少,同時氨氣的逃逸量也達到最低值,同時由于進行脫硝之前,煙氣已經(jīng)經(jīng)過脫硫系統(tǒng),故在脫硝系統(tǒng)中,沒有so3產(chǎn)生。但是此時由于煙氣溫度過低,故需要增加煙氣再熱系統(tǒng),增加了脫硝系統(tǒng)的投資和運行成本,所以尋找一種低溫煙氣脫硝催化劑。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種可在200℃以下高效低溫脫硝的催化劑,讓燃煤電廠的發(fā)電成本達到降低,還提供了該催化劑的制備方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑,化學式為nbxcey/fe-zsm-5,所述x∶y=3~5∶5~7。

上述的鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑,優(yōu)選的,所述x∶y=4.3∶5.7。

做為一個總的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明還提供了上述鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑的制備方法,包括以下步驟:

s1、以fe(no3)3·9h2o水溶液和h-zsm-5分子篩為原料,通過液相離子交換法制備fe-zsm-5分子篩;

s2、將所述fe-zsm-5分子篩浸漬在ce(no3)2/c2nbo4混合液中,加熱攪拌至干;

s3、分解、焙燒得到鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑。

上述的制備方法,優(yōu)選的,所述s1步驟具體為:

s1-1、將fe(no3)3·9h2o和h-zsm-5分子篩混合后,調(diào)節(jié)ph至弱酸性;

s1-2、加熱攪拌進行離子交換,然后過濾得到fe-zsm-5分子篩。

上述的制備方法,優(yōu)選的,所述s1-1中,通過nh4cl-nh3調(diào)節(jié)ph為5.4~5.8。

上述的制備方法,優(yōu)選的,所述s1-2中,在66℃下以1000r/min轉(zhuǎn)速攪拌1小時,然后過濾得到fe-zsm-5分子篩。

上述的制備方法,優(yōu)選的,所述s2步驟中,所述ce(no3)2/c2nbo4混合溶液由ce(no3)2和c12h7nbo24混合后制備得到。

上述的制備方法,優(yōu)選的,所述s2步驟中所述加熱攪拌的溫度為75℃~85℃。進一步的,所述加熱攪拌的溫度為80℃。

上述的制備方法,優(yōu)選的,所述s3步驟具體為:在280℃~320℃下分解1h;然后在500℃~600℃下焙燒3h得到鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑。進一步的,所述s3步驟具體為:在300℃下分解1h;然后在550℃下焙燒3h得到鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑。

做為一個總的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明還提供了一種上述的鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑或上述制備方法制備得到的鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑在scr煙氣脫硝中的應(yīng)用。

上述的應(yīng)用,優(yōu)選的,所述應(yīng)用方法為:

(1)將鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑懸吊在scr反應(yīng)器中;scr反應(yīng)器中布置三層催化劑層;

(2)將scr反應(yīng)器預(yù)熱至150℃,然后將鍋爐尾部煙氣與scr反應(yīng)器連接,進行脫硝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:

(1)本發(fā)明提供了一種鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑,可在200℃以下高效低溫脫硝,避免了低溫低塵scr法煙氣脫硝過程中需要對煙氣再加熱的限制,讓燃煤電廠的發(fā)電成本達到降低,具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢。并且,本發(fā)明的鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑,摻雜了金屬元素后可以拓寬催化脫硝溫度窗口,同時可以增強抗硫性能。

(2)本發(fā)明提供了一種鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑的制備方法,原料來源廣泛,制備過程簡單,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

(3)本發(fā)明提供了一種鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑在scr煙氣脫硝中的應(yīng)用,應(yīng)用過程簡單,脫硝效果優(yōu)異。

附圖說明

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。

圖1為本發(fā)明實施例1中fe-zsm-5液相離子交換法制備流程圖。

圖2為本發(fā)明實施例1中nbce/fe-zsm-5浸漬法制備流程圖。

圖3為本發(fā)明實施例1的nb0.43ce0.57/fe-zsm-5分子篩催化劑放大8000倍數(shù)的sem顯微照片。

圖4為本發(fā)明實施例1的nb0.43ce0.57/fe-zsm-5分子篩催化劑的o1sxps光譜圖。

圖5為本發(fā)明實施例4中不同nbce比的對催化劑脫硝性能的影響結(jié)果圖。

圖6為本發(fā)明實施例5中催化劑在65~80℃溫度區(qū)間脫硝性能的影響結(jié)果圖。

圖7為本發(fā)明實施例5中催化劑在110~190℃溫度區(qū)間脫硝性能的影響結(jié)果圖。

圖8為本發(fā)明實施例6中so2對催化劑脫硝性能的影響結(jié)果圖。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進一步描述,但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。

以下實施例和對比例中所采用的材料和儀器均為市售。

實施例1

一種本發(fā)明的鈮鈰負載鐵交換分子篩低溫脫硝催化劑(nbce/fe-zsm-5催化劑),化學式為nb4.3ce5.7/fe-zsm-5,其制備方法包括以下步驟:

(1)液相離子交換法制備fe-zsm-5分子篩,其制備方法參見圖1,包括以下步驟:

1.1、制備nh4cl-nh3水溶液:首先在電子天平上稱取20g的nh4cl于燒杯中,向燒杯中加入100ml的蒸餾水(實驗室超純水器制備),攪拌至nh4cl完全溶化并混合均勻。然后再取適量的氨水溶液于另一個小燒杯中,用膠頭滴管向nh4cl溶液中滴加氨水溶液,并用ph計不斷測量燒杯中ph值,直至ph值為10停止滴加氨水溶液,得到nh4cl-nh3水溶液。

1.2、制備fe(no3)3·9h2o水溶液:首先在電子天平上稱取16.16gfe(no3)3·9h2o溶于800ml燒杯中,向燒杯中加入蒸餾水直至500ml,用玻璃棒攪拌均勻,使fe(no3)3·9h2o完全溶解,得到fe(no3)3·9h2o水溶液。

1.3、fe3+液相離子交換過程:在fe(no3)3·9h2o水溶液中加入480mg的h-zsm-5分子篩,不斷攪拌直至h-zsm-5分子篩完全溶于fe(no3)3水溶液中。用膠頭滴管滴加nh4cl-nh3水溶液,調(diào)節(jié)起ph值為5.6得到混合溶液。將混合溶液放在磁力攪拌器(型號:79-1)上用磁力攪拌頭加熱攪拌,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速1000r/min,待溫度達到66℃后恒溫攪拌1小時。待攪拌完畢后,將溶液靜置于空氣中30分鐘,過濾,取過濾后的固體物。

1.4、載體的生成:將過濾后的固體物置于干燥皿中,放在110℃的干燥箱(型號:fn101-2a)中干燥至衡重,得到fe-zsm-5催化劑。將fe-zsm-5催化劑進行裝袋,放在自封袋中保存。

(2)浸漬法制備nbce/fe-zsm-5催化劑,其制備方法參見圖2,包括以下步驟:

2.1、ce(no3)2/c2nbo4混合溶液的制備:在電子天平上稱取360mg的ce(no3)2和208mg的c12h7nbo24置于燒杯中,向該燒杯中加入500ml的蒸餾水,用玻璃棒攪拌均勻得到ce(no3)2/c2nbo4混合液。

2.2、基體層上活性物質(zhì)的涂覆:向ce(no3)2/c2nbo4混合液中加入10g已經(jīng)制備好的fe-zsm-5催化劑,不斷攪拌,直至fe-zsm-5催化劑已完全溶于ce(no3)2/c2nbo4混合溶液中得到混合液。由于fe-zsm-5分子篩催化劑為納米微孔物質(zhì),具有豐富的孔容,其中平均孔隙率約為其孔隙僅能容納分子大小的物質(zhì),將fe-zsm-5分子篩浸漬于ce(no3)2/c2nbo4混合溶液中,ce2+與nb2+在溶液做作不規(guī)律運動,并逐漸滲透進入fe-zsm-5分子篩的微孔與毛細通道中,逐漸形成了基體層上的活性物質(zhì)涂覆層。

2.3、晶體的二次生長:將步驟2.2中的混合液置于80℃的水浴箱中加熱攪拌,以此增強ce2+、nb2+與fe-zsm-5分子篩的相互作用,直至水分完全蒸發(fā),取出干燥后的剩余物質(zhì),置于干燥皿,于110℃恒溫干燥箱中干燥至恒重后取出,得到固體物。在浸漬過程中,采用80℃的水浴并進行連續(xù)攪拌,以此增強ce2+、nb2+與fe-zsm-5分子篩的相互作用,使得活性物質(zhì)在范德華力與液相橋接力的作用下,以fe-zsm-5分子篩為基底不但增長,直到活性物質(zhì)與分子篩的接合力不足以克服磁力攪拌子的擾動力。

2.4、催化劑的形成:將步驟2.3中的固體物在300℃下分解1h;然后再在550℃下焙燒3h,制備出nbce/fe-zsm-5催化劑。將制備好的催化劑置于自封袋中密封保存。

圖3為nb0.43ce0.57/fe-zsm-5分子篩催化劑放大8000倍數(shù)的sem顯微照片,從圖4中可以看出nb0.43ce0.57/fe-zsm-5由許多小顆粒組成,導致松散結(jié)構(gòu)和多孔通道的增加,摻雜效果較好。

圖4為nb0.43ce0.57/fe-zsm-5催化劑的o1sxps光譜圖,從圖3中可知:nb0.43ce0.57/fe-zsm-5催化劑的o的峰在結(jié)合能為550ev左右時最高,表明nb和ce在分子篩上的負載效果較好,相互作用能力強。

實施例2

一種本發(fā)明的nb4.3ce5.7/fe-zsm-5催化劑在scr煙氣脫硝中的應(yīng)用,其應(yīng)用方法包括以下步驟:

(1)取鍋爐尾部煙氣與氣固相催化反應(yīng)實驗裝置各接口連接,并將紅外煙氣分析儀器(型號:testo350)與氣固相催化反應(yīng)實驗裝置(scr反應(yīng)器)尾氣取樣口連接好,檢查裝置各項性能正常。

(2)打開各氣體鋼瓶的閥門開關(guān),合理調(diào)整各減壓閥,保證各種氣體正常供應(yīng)。

(3)開啟氣固相催化反應(yīng)實驗裝置的電源,首先通如一段時間n2,再通過調(diào)節(jié)實驗裝置的質(zhì)量流量計分別合理設(shè)置各路氣體的質(zhì)量流量,參考值為n2:0.56l/min;o2:30ml/min;nh3:0.6ml/min;no:3ml/min;so2:2.5ml/min。

(4)首先對反應(yīng)器進行預(yù)熱,根據(jù)實驗裝置的控溫裝置設(shè)置合適的催化反應(yīng)溫度,利用中段控溫裝置改變催化反應(yīng)溫度,達到測試溫度對催化劑影響的目的。具體為:采用熱電偶控制反應(yīng)溫度在150℃的。

(5)等到反應(yīng)穩(wěn)定之后,打開紅外煙氣分析儀,檢測反應(yīng)裝置取樣口尾氣的nox等氣體的濃度,并記錄好相應(yīng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。

本實施例只保留了脫硝后no的含量,對于不同的反應(yīng)條件、不同的的催化劑通過反應(yīng)前后no含量的變化,判斷催化脫硝效果。具體為:

采用no的催化凈效率作為催化劑的活性測試指標,no的催化凈效率計算公式為:

η=((noin-noout)/noin)×100%(1)

noin——表示脫硝系統(tǒng)運行時反應(yīng)器入口處no的含量,單位ppm;

noout——表示脫硝系統(tǒng)運行時反應(yīng)器出口處no的含量,單位ppm;

η——表示no百分比脫除效率。

結(jié)果顯示:本實施例的的nb0.43ce0.57/fe-zsm-5催化劑的脫硝效率最高,達86.241%。

實施例3

考察最佳h-zsm-5分子篩、ce(no3)2和c12h7nbo24的最佳摻量。按照實施例1的制備方法,其中h-zsm-5分子篩、ce(no3)2和c12h7nbo24摻量根據(jù)表2進行設(shè)計,考察no百分比脫除效率,考察結(jié)果參見表2。

表1:nbce/fe-zsm-5分子篩催化劑制備正交實驗因素、水平表

表2:h-zsm-5分子篩、ce(no3)2和c12h7nbo24的摻量對脫硝率影響結(jié)果

從表1和表2的分析結(jié)果可知:設(shè)定h-zsm-5分子篩摻量(mg)為a、ce(no3)2摻量(mg)為b、c12h7nb024摻量(mg)為c,那么參照《應(yīng)用概率統(tǒng)計》中的方法對正交試驗法中得出的相關(guān)數(shù)據(jù)進行更加深入的統(tǒng)計分析,從而找出相關(guān)脫硝特性與各成分摻量之間的影響關(guān)系,根據(jù)對應(yīng)關(guān)系,對表1中h-zsm-5分子篩摻量a的數(shù)值分別計算每一種水平上相應(yīng)的轉(zhuǎn)化率的平均值,即不同h-zsm-5分子篩摻量下的平均轉(zhuǎn)化率,即:

k1a=(73.543+71.472+86.241+76.714)÷4=76.992(2)

k2a=(74.227+74.664+54.392+74.721)÷4=69.501(3)

k3a=(62.071+61.975+71.643+81.303)÷4=69.248(4)

k4a=(75.004+776.100+57.759+71.897)÷4=70.190(5)

則可知催化劑中h-zsm-5分子篩摻量為480mg、680mg、880mg、1080mg的平均脫硝轉(zhuǎn)化率分別為:76.992%、69.501%、69.248%、70.190%。

利用相同的原理,采用相似的方法,也可計算出不同ce(no3)2摻量的平均脫硝轉(zhuǎn)化率,則分子篩催化劑中ce(no3)2摻量分別為120mg、240mg、369mg、480mg下的脫硝平均轉(zhuǎn)化率為:71.211%、71.053%、67.509%、76.159%。

利用相同的原理,采用相似的方法,也可計算出不同c12h7nb024摻量的平均脫硝轉(zhuǎn)化率,則分子篩催化劑中ce(no3)2摻量分別為52mg、104mg、208mg、416mg下的脫硝平均轉(zhuǎn)化率為:72.937%、71.190%、74.783%、67.021%。

根據(jù)上述實驗結(jié)果分析的情況可以看出,在所有的正交試驗分組中,表2中實驗3的所測得的分子篩脫硝催化劑的脫硝效率明顯最高,達到86.241%。所以,根據(jù)正交試驗設(shè)計,選取h-zsm-5分子篩摻量為480mg、ce(no3)2摻量為360mg、c12h7nb024摻量為208mg的試驗配比方案為最優(yōu)組合。

對其各因素的平均轉(zhuǎn)化率的極差進行計算,有:

ra=7.744(6)

rb=8.650(7)

rc=7.762(8)

根據(jù)極差計算可知,本組正交試驗中各因素對分子篩催化劑的脫硝凈化效率的影響,從大到小順序依次為ce(no3)2摻量>c12h7nb024摻量>h-zsm-5分子篩摻量,其極差分別為8.650、7.762、7.744。

實施例4

考察nbce/fe-zsm-5催化劑的最佳nbce摩爾負載比,其方法具體包括以下步驟:

(1)分別制備nb0.3ce0.7/fe-zsm-5、nb0.35ce0.65/fe-zsm-5、nb0.4ce0.6/fe-zsm-5、nb0.45ce0.55/fe-zsm-5、nb0.5ce0.5/fe-zsm-5催化劑:

nb0.3ce0.7/fe-zsm-5:按照實施例1的方法制備,區(qū)別在于:h-zsm-5分子篩、ce(no3)2、c12h7nbo24的質(zhì)量分別是480mg、65mg、440mg。

nb0.35ce0.65/fe-zsm-5:按照實施例1的方法制備,區(qū)別在于:h-zsm-5分子篩、ce(no3)2、c12h7nbo24的質(zhì)量分別是480mg、75mg、408mg。

nb0.4ce0.6/fe-zsm-5:按照實施例1的方法制備,區(qū)別在于:h-zsm-5分子篩、ce(no3)2、c12h7nbo24的質(zhì)量分別是480mg、86mg、377mg。

nb0.45ce0.55/fe-zsm-5:按照實施例1的方法制備,區(qū)別在于:h-zsm-5分子篩、ce(no3)2、c12h7nbo24的質(zhì)量分別是480mg、97mg、345mg。

nb0.5ce0.5/fe-zsm-5:按照實施例1的方法制備,區(qū)別在于:h-zsm-5分子篩、ce(no3)2、c12h7nbo24的質(zhì)量分別是480mg、108mg、314mg。

(2)采用熱電偶控制反應(yīng)溫度在50~80℃的溫度區(qū)間內(nèi),分別在相同條件下測試了nb0.3ce0.7/fe-zsm-5、nb0.35ce0.65/fe-zsm-5、nb0.4ce0.6/fe-zsm-5、nb0.45ce0.55/fe-zsm-5、nb0.5ce0.5/fe-zsm-5五組催化劑,待脫硝性能已處于穩(wěn)定狀態(tài)時,對實驗數(shù)據(jù)記錄1小時,每隔5分鐘記錄一次。考察結(jié)果參見圖5:

從圖5中可以觀察到,對于不同nbce比的催化劑在脫硝過程中no濃度都會有所變化,而且其趨勢基本保持一致,隨著nbce摻雜比的增加,no濃度并不是呈一定趨勢遞增或遞減,nb0.4ce0.6/fe-zsm-5脫硝后的no濃度明顯低于其它幾種催化劑脫硝后的no濃度,并且處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。由此可說明,nb0.4ce0.6/fe-zsm-5催化劑(最佳nbce負載摩爾比為4∶6)的脫硝性能最好,脫硝效率最高,且其脫硝性能也能基本保持穩(wěn)定。

實施例5

一種實施例1的nb0.43ce0.57/fe-zsm-5分子篩催化劑在scr煙氣脫硝中的應(yīng)用,分別考察考察催化劑在60℃~80℃及110℃~190℃兩個溫度區(qū)間對催化劑脫硝性能的影響,具體應(yīng)用方法為:

(1)取鍋爐尾部煙氣與氣固相催化反應(yīng)實驗裝置各接口連接,并將紅外煙氣分析儀器(型號:testo350)與氣固相催化反應(yīng)實驗裝置尾氣取樣口連接好,檢查裝置各項性能正常。

(2)打開各氣體鋼瓶的閥門開關(guān),合理調(diào)整各減壓閥,保證各種氣體正常供應(yīng)。

(3)開啟氣固相催化反應(yīng)實驗裝置的電源,首先通如一段時間n2,再通過調(diào)節(jié)實驗裝置的質(zhì)量流量計分別合理設(shè)置各路氣體的質(zhì)量流量,參考值為n2:0.56l/min;o2:30ml/min;nh3:0.6ml/min;no:3ml/min;so2:2.5ml/min。

(4)分別采用熱電偶控制反應(yīng)溫度在60℃~80℃及110℃~190℃兩個溫度區(qū)間。

(5)待脫硝性能穩(wěn)定后,打開紅外煙氣分析儀,對該實驗的數(shù)據(jù)采集兩個小時,其脫硝效率η(%)隨溫度t(℃)的變化曲線如圖4和圖5所示。

從圖6可以看出,當溫度處于60℃~80℃區(qū)間范圍內(nèi)時,nb0.43ce0.57/fe-zsm-5分子篩催化劑的脫硝效率處于不斷波動狀態(tài),但基本保持在74%~76%之間??偟膩碚f,脫硝效率隨溫度變化幅度不大,基本保持著相對穩(wěn)定的狀態(tài)。在低溫脫硝范圍內(nèi),催化劑的活性位未能完全被被激活,故脫硝效率不高。

從圖7中可以看出:當溫度處于110℃~190℃區(qū)間范圍內(nèi)時,nb0.43ce0.57/fe-zsm-5分子篩催化劑的脫硝性能明顯提高,且增長幅度較大,催化劑的脫硝性能處于最佳狀態(tài)。當溫度繼續(xù)增大到110℃之后,催化劑活性顯著增強。當溫度達130℃時,脫硝效率已達到80%;當反應(yīng)溫度達到165℃時,脫硝效率已高達90%;當反應(yīng)溫度達185℃時,脫硝效率已到達99%。由此可知,在低溫范圍內(nèi),催化劑脫硝性能處于一穩(wěn)定狀態(tài)本催化劑脫硝性能溫度窗口很寬能達到低溫的要求。

實施例6

一種實施例1的nb0.43ce0.57/fe-zsm-5分子篩催化劑在scr煙氣脫硝中的應(yīng)用,考察催化劑抗硫性能,具體應(yīng)用方法為:

(1)取鍋爐尾部煙氣與氣固相催化反應(yīng)實驗裝置各接口連接,并將紅外煙氣分析儀器(型號:testo350)與氣固相催化反應(yīng)實驗裝置尾氣取樣口連接好,檢查裝置各項性能正常。

(2)打開各氣體鋼瓶的閥門開關(guān),合理調(diào)整各減壓閥,保證各種氣體正常供應(yīng)。

(3)開啟氣固相催化反應(yīng)實驗裝置的電源,首先通如一段時間n2,再通過調(diào)節(jié)實驗裝置的質(zhì)量流量計分別合理設(shè)置各路氣體的質(zhì)量流量,參考值為n2:0.56l/min;o2:30ml/min;nh3:0.6ml/min;no:3ml/min;so2:2.5ml/min。在配氣中通入濃度為600ppm的so2氣體。實驗條件為:反應(yīng)溫度:80℃,空速:6000h-1,no濃度:1000ppm、nh3:no=1.1∶1。實驗進行10min后開始通入so2,在15min左右時已經(jīng)可以從煙氣分析儀穩(wěn)定監(jiān)測到so2的穩(wěn)定存在,35min時,停止通入so2,50min左右時煙氣分析儀所顯示的so2濃度已接近0ppm。繼續(xù)監(jiān)測催化劑脫硝效率,直至實驗進行70min。

考察催化劑的催化效率,考察結(jié)果參見圖8:可發(fā)現(xiàn)催化劑的效率一直處于小范圍的波動狀態(tài),與之前未通so2所測量的數(shù)據(jù)相差無幾,在15min至35min這段時間內(nèi),催化劑的脫硝效率處于正常的范圍之內(nèi)。由此可得出結(jié)論,短時間內(nèi)煙氣中含有低濃度的so2對于本實驗所使用的催化劑不會造成影響,因此本發(fā)明的催化劑具有一定的抗硫性能。

以上所述,僅是本發(fā)明的一部分實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以將一部分較佳實施例揭示如上,然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神實質(zhì)和技術(shù)方案的情況下,都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例。因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。

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