孔祥宇毕业答辩修正版分析.ppt

钒比重的筛选 铈比重的筛选 低温SCR烟气脱硝催化剂的制备与表征 学生：孔祥宇 专业：应用化学 学号：11L1003105 课题目录 一、课题研究的意义和前景 二、实验部分 三、催化剂的表征分析结果 四、结论 一、课题研究的科学意义和应用前景 1.应用前景  目前NOx的污染越来越严重，脱除NOx成为了一个亟待解决的问题。而目前工况条件下所使用的催化剂都是高温催化剂。 脱硝装置只能设置于前段省煤器的高温区，而钢厂和其他工业炉排放的都是低温烟气，所以就要求研发出低温SCR脱硝催化剂。 2.课题研究的科学意义 本课题主要研究SCR催化剂的制备与表征。课题研究成果可有效解决电厂、钢厂等的烟气脱硝问题，特别是解决了低温烟气难以脱硝的技术难题。 二、实验部分 1.课题的实验系统 实验系统主要包括自制的低温SCR脱硝催化剂、德图烟气检测仪和实验室模拟烟气脱硝试验平台。用现有的催化剂原料配方制备脱硝催化剂，通过催化剂的表征来对催化剂系统的分析，探究催化剂的活性。 2.催化剂的制备 称取草酸制成浓度为5%（质量分数）的草酸溶液，加入乙酸锰（以MnOx质量计）粉末放入其中；加入CeO2（以CeOy质量计）粉末在60℃水浴中溶解；放入每种药品后，要等到反应完全(基本不出现气泡为止)方可加入下一种药品，我们试验确定药品加入的时间间隔都是15min。待完全溶解后，再称取的氧化铝粉末放入各个烧杯中，磁力搅拌30分钟；将搅拌好的催化剂反应物放入烘箱中干燥，105℃下10h；再将干燥后的催化剂反应物在置600℃下的马弗炉里面煅烧5h。 如下表所示，表中的比例均为质量比，定义其编号 1.5 6 100 5 4 1.0 6 100 5 3 0.5 6 100 5 2 0 6 100 5 1 V2O5 CeO2 Al2O3 草酸 编号 脱硝率 70% 82% 93% 85% 如下表所示，表中的比例均为质量比，定义其编号 1 8 100 5 4 1 6 100 5 3 1 4 100 5 2 1 2 100 5 1 V2O5 CeO2 Al2O3 草酸 编号 脱硝率 76% 86% 94% 81% 3.低温脱硝催化反应示意图 1 玻璃转子流量计 2 质量流量计 3 氮氧化物检测口 4 智能温控仪 5 继电器 6 变压器 7 热电偶 8 粉末催化剂 9 加热套 三、催化剂的表征结果分析 1、催化剂的比表面积和孔容积(BET体积吸附分析仪器） 样品名称 比表面积（m2/g） 孔容积(cm2/g) 平均孔径(nm) MCA（锰铈负载氧化铝） 129.09 0.3584 86.226 对负载型脱硝催化剂进行表征 2、催化剂晶体物相结构分析（ X射线衍射仪XRD） 四方晶: MnO2 四方晶：γ-Al2O3 3、催化剂表面微观形貌分析（SEM 扫描电子显微镜） 可以看到，氧化铝呈条絮状，宽约为 100 nm，长度约为1 微米。在氧化铝载体材料的表面上，附着有不一样物质颗粒，更小的MnOx和 CeOy颗粒存在于氧化铝载体的内部。 4、催化剂元素表面价态和分布分析（X 射线光电子能谱XPS） XPS测得表面元素含量（%） 样品 Mn Ce O Al MCA 5.49 1.57 60.54 32.4 1) Mn 元素的 XPS 图谱分析 在图中可看到催化剂样品中有三种形态的锰存在，这三种催化剂分别属于三氧化二锰，二氧化锰和硝酸锰。硝酸锰的存在是因为前驱体中的硝酸锰分解的不彻底。在制备催化剂过程中煅烧温度为600℃，所以除了未被分解的硝酸锰之外，锰的氧化物应该有两种形式存在。