基于TWC脫除垃圾焚燒煙氣中NOx實驗研究.pdf

1、垃圾焚燒電廠煙氣產(chǎn)量的與日俱增，不僅嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量，而且對大氣、土壤、水體等也造成危害。氮氧化物是危害大氣的污染物之一，是酸雨、光化學(xué)煙霧形成的重要因素。傳統(tǒng)的煙氣脫硝工藝需分級進行，存在投資高、占地面積大等缺點，遠(yuǎn)不能滿足垃圾焚燒電廠煙氣量的日益增長和污染物控制的要求，而TWC催化還原法是目前廣泛采用的脫除 NOx污染的有效方法之一。因此，研究和開發(fā)適宜的TWC脫硝技術(shù)，具有十分重要的環(huán)保、經(jīng)濟和社會效益。
　　本研究分別采用

2、浸漬法和沉淀法制備了6種不同比例的γ-Al2O3和Ce0.5Zr0.5O2復(fù)合載體，利用 BET、XRD、SEM為表征方法，針對γ-Al2O3中Ce0.5Zr0.5O2的摻雜比例、復(fù)合載體的制備方法及其對載體各方面性能的影響進行了系統(tǒng)研究，篩選出性能較好的復(fù)合載體，最后利用 XRD和 H2-TPR為催化劑活性評價方法，分別考察并探討了優(yōu)選后載體負(fù)載活性物質(zhì)后制備的三效催化劑性能，并通過配氣模擬垃圾焚燒煙氣成分揭示了模擬煙氣條件下TWC對

3、NOx的催化脫除反應(yīng)規(guī)律。
　　通過載體 BET表征結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其比表面積隨 Ce0.5Zr0.5O2摻雜比例的升高呈逐漸下降的規(guī)律，且 Ce0.5Zr0.5O2的摻雜有利于抑制載體顆粒的燒結(jié)。30wt％-50wt% Ce0.5Zr0.5O2含量的復(fù)合載體具有相對較優(yōu)的比表面積，抗老化性能和高溫穩(wěn)定性。共沉淀法制備的系列載體老化前后的比表面積明顯大于浸漬法制備的系列載體，抗老化性能和熱穩(wěn)定性也較高。
　　從浸漬法和沉淀法制備的

4、載體中篩選出含 Ce0.5Zr0.5O2為30wt%-50wt%的復(fù)合載體，經(jīng)負(fù)載0.5wt%的 Pd后，分別進行了 XRD和 H2-TPR分析，對比表征結(jié)果，發(fā)現(xiàn)共沉淀法制備載體對應(yīng)的催化劑在老化前后都表現(xiàn)出與 Ce0.5Zr0.5O2相似的立方相結(jié)構(gòu)，老化后晶粒長大程度較小。其新鮮的催化劑具有一定程度的氧化還原活性，老化后氧化還原活性有所降低，這表明該系列催化劑的具有較好的抗燒結(jié)能力。而浸漬法制備的載體對應(yīng)的新鮮催化劑的 XRD特征

5、峰較彌散，晶形不完整，且在老化后晶粒粗化程度高。該系列新鮮催化劑氧化還原活性低于沉淀法系列載體對應(yīng)的催化劑，并且在1100oC老化后其氧化還原活性幾乎消失，說明燒結(jié)情況非常嚴(yán)重。
　　活性測試環(huán)節(jié)研究了在不同溫度、流速、氧濃度下＃P5對NOx的催化轉(zhuǎn)化效果。發(fā)現(xiàn)溫度，流速和氧濃度對催化劑的催化活性以及 NOx的轉(zhuǎn)化率都有很大的影響。操作溫度在150oC，氧濃度為10%，入口流速設(shè)置為300mL/min，氣體停留時間為6×10-4s