论文总字数：20993字

摘 要

我国是能源消耗大国，能源结构以石油、天然气、煤炭等化学燃料为主。而这些化学燃料的燃烧会产生大量的氮氧化物。目前，控制氮氧化物的主流技术是SCR技术，该技术的核心是催化剂。锰基脱硝催化剂是低温SCR技术的常用催化剂，但其存在致命的水中毒问题。提升锰基脱硝催化剂的抗水中毒能力极其关键。

本文以氧化铝、氧化硅为载体利用浸渍负载的方法制备MnFeO_x/AlSiO_x 催化剂（Mn:Fe:Al:Si=8:3:3:10）, 研究了其分别在0%、3%、5%、7%、10%水蒸气条件下的脱硝性能。并研究了Ba引入对MnFeO_x/Al-Si催化剂的脱硝性能的影响。实验结果表明，Ba改性明显的促进了催化剂的催化性能，其中4BaMnFeOx/Al-Si具有最优的脱硝性能，且在3%水蒸气浓度下4BaMnFeOx/Al-Si的低温抗水中毒能力相较于MnFeO_x/Al-Si有所改善。

关键词： 水中毒 锰基催化剂 低温NH₃-SCR反应

Study on Effect of Low Temperature Water Resistance of Manganese-based Denitration Catalysts

ABSTRACT

China is a country with large energy consumption, and its energy structure is dominated by chemical fuels such as oil, natural gas and coal. The combustion of these chemical fuels produces a large amount of nitrogen oxides.At present, the mainstream technology for controlling nitrogen oxides is SCR technology, the core of which is the catalyst. Manganese-based denitrification catalysts are commonly used catalysts for low-temperature SCR technology, but they have a fatal water toxicity problem. Enhancing the anti-drug resistance of manganese-based denitration catalysts is critical.

In this paper, MnFeO_x/AlSiO_x catalysts (Mn:Fe:Al:Si=8:3:3:10) were prepared by the impregnation method using alumina and silica as carriers, and studied at 0%, 3%, 5%, 7%, 10% water vapor denitrification performance.And study at the influence of Ba on the denitration performance of MnFeO_x/Al-Si catalysts. The experimental results show that the Ba modification significantly promotes the catalytic performance of the catalyst, among which 4BaMnFeO_x/Al-Si has the best denitrification performance, and the 4BaMnFeO_x/Al-Si at low temperature resists water intoxication at 3% water vapor concentration. Improvements have been made in MnFeO_x/Al-Si.

Keywords: Water intoxication; Manganese-based catalyst; Low temperature NH₃-SCR reactio

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 3

1.1引言 3

1.2低温锰基脱硝催化剂 4

1.3 锰基催化剂的水中毒机理 4

1.4 锰基脱硝催化剂研究进展 4

1.4.1 非负载型锰基脱硝催化剂 4

1.4.1.1单一分子催化剂 4

1.4.1.2 多金属氧化物催化剂 5

1.4.2负载型氧化锰基催化剂 6

1.4.2.1 TiO₂载体催化剂 6

1.4.2.2硅铝载体催化剂 7

1.4.2.3 碳基载体催化剂 8

1.5 课题选题目的及主要研究内容 9

第二章 实验方法 11

2.1 实验原料 11

2.2 实验仪器 11

2.3 固定反应床系统 11

2.4 催化剂表征方法 12

2.4.1 XRD分析 12

2.4.2 SEM测试 13

2.4.3 比表面积（BET）和孔结构测试 13

第三章 实验内容 14

3.1 样品的制备 14

3.2 催化剂抗水中毒能力测试 14

3.2.1 干燥条件下催化剂的脱硝性能 14

3.2.2 含水烟气对催化剂脱硝性能的影响 15

3.3 钡掺杂催化剂抗水中毒能力评价 17

3.3.1 选择最优的钡离子掺杂比例 17

3.3.2 钡掺杂前后催化剂抗水中毒性能的比较 18

3.4 钡掺杂催化剂的固相结构 19

3.4.1 XRD分析 19

3.4.2 SEM 分析 20

第四章 结论与展望 23

4.1 结论 23

4.2 展望 23

参考文献 24

致 谢 26

第一章 绪论

1.1引言

我国是世界第一大NO_x排放国。NO_x的排放严重污染环境，会造成酸雨、臭氧层破坏等环境问题。工业源排放占总排放的70%甚至更多，主要产生氮氧化物烟气的产业有火电行业和水泥行业。目前控制氮氧化物的主流技术是选择性催化还原法（SCR），用NH₃将NO_x还原成无毒无害的N₂。该方法高效、稳定，核心为催化剂。其主要反应为：

(1)

请支付后下载全文，论文总字数：20993字