亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        Cu含量對(duì)SAPO-34選擇催化還原柴油機(jī)尾氣中NOx性能的影響

        2022-04-06 09:41:00吳婷婷侯嘉姚華倪慧林泉束
        遼寧化工 2022年3期
        關(guān)鍵詞:氮氧化物分子篩尾氣

        吳婷婷,侯嘉,姚華,倪慧,林泉束

        Cu含量對(duì)SAPO-34選擇催化還原柴油機(jī)尾氣中NO性能的影響

        吳婷婷,侯嘉*,姚華,倪慧,林泉束

        (遼東學(xué)院,遼寧 丹東 118003)

        以二乙胺為模板劑合成SAPO-34分子篩,研究了Cu含量對(duì)Cu-SAPO-34 分子篩催化性能的影響,結(jié)合XRD、BET等表征手段對(duì)催化樣品的理化特性進(jìn)行了分析。0.15 mol·L-1Cu改性的催化劑結(jié)晶度高,具有較大的比表面積和微孔孔容,展現(xiàn)出最高的SCR活性,在187~442 ℃ NO轉(zhuǎn)化率高于90%。

        Cu-SAPO-34;NH3-SCR;離子交換

        近年來(lái),我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)因其具有熱效率高、CO2排放低等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注[1]。柴油車尾氣的污染物主要有CO、碳?xì)浠衔铩O、PM等,其中氮氧化物的危害最為嚴(yán)重[2]。低負(fù)荷時(shí),NO2占NO的比例可達(dá)到35%以上,但隨著負(fù)荷的增加,NO2的含量逐漸降低到5%左右。氮氧化物是大氣中的有害物質(zhì),也是形成霧霾的重要成分,它是當(dāng)前中國(guó)的主要大氣污染物之一,而氮氧化物的污染問(wèn)題是一個(gè)全球規(guī)模的污染問(wèn)題,亟須對(duì)其進(jìn)行治理。它不僅能引發(fā)溫室效應(yīng),而且會(huì)與臭氧層中的臭氧發(fā)生反應(yīng)最后破壞臭氧層,還會(huì)在大氣層中發(fā)生反應(yīng)生成硝酸,產(chǎn)生酸雨[3]。由于NO對(duì)人體健康和環(huán)境存在嚴(yán)重威脅,因此它已引起全世界的關(guān)注。

        NH3選擇性催化還原是減緩燃油機(jī)動(dòng)車尾氣中氮氧化物(NO)排放的主要技術(shù)之一,SCR催化劑是該技術(shù)的核心。富氧條件下NH3是選擇性最好的還原劑,因此,該方法可以實(shí)現(xiàn)很高的NO轉(zhuǎn)化率且在很寬的溫度范圍內(nèi)起作用。由于柴油車起燃溫度較低且運(yùn)行情況復(fù)雜,因此,要求用于柴油機(jī)尾氣SCR脫硝材料具有良好的低溫起燃性能、較寬的溫度窗口和良好的熱穩(wěn)定性[5]。但商用釩基催化劑具有水熱穩(wěn)定性差、反應(yīng)溫度窗口較窄、低溫活性較差、有生物毒性等缺點(diǎn)[6]。相比于釩基催化劑,分子篩基催化劑有如下優(yōu)點(diǎn):活性溫度窗口寬、無(wú)毒且高溫下N2的選擇性較高等。具有CHA結(jié)構(gòu)的小孔分子篩SSZ-13和SAPO-34因具有優(yōu)異的SCR活性和水熱穩(wěn)定性得到越來(lái)越多研究者的青 睞[7-10]。

        本文用 Cu 改性微孔分子篩 SAPO-34,考察不同Cu 的含量,并結(jié)合多種表征手段,分析了Cu-SAPO-34的改性與其SCR催化活性之間的關(guān)系。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 催化劑的制備

        SAPO-34分子篩制備:以二乙胺為模板劑,正磷酸為磷源,硅溶膠為硅源,擬薄水鋁石為鋁源。初始凝膠的化學(xué)組成為:(Al2O3)∶(P2O5)∶(SiO2)∶(DEA)∶(H2O)=1∶1∶0.6∶2∶60。在200 ℃下水熱反應(yīng)48 h,過(guò)濾分離產(chǎn)物,用去離子水洗3~4次,然后在100 ℃下干燥6 h。550 ℃焙燒5 h,得到SAPO-34分子篩原粉。Cu-SAPO-34采用離子交換法制備,將SAPO-34原粉先銨交換后在乙酸銅溶液中進(jìn)行銅離子交換,550 ℃焙燒5 h,得到Cu-SAPO-34分子篩催化劑。

        1.3 催化劑表征

        本研究中采用日本RigakuD/Max2500VB2+/PC型系列 X 射線衍射儀對(duì)所合成樣品進(jìn)行物相分析。采用麥克公司Micromeritics ASAP 2460全自動(dòng)比表面分析儀進(jìn)行N2等溫吸附脫附測(cè)試,用來(lái)表征催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)。

        1.4 NH3-SCR活性評(píng)價(jià)

        催化劑的SCR活性測(cè)試在石英玻璃連續(xù)流動(dòng)固定床反應(yīng)器中進(jìn)行,內(nèi)徑為10 mm。催化劑的用量為100 mg。反應(yīng)測(cè)試以N2為平衡氣,NO體積分?jǐn)?shù)0.05%、NH3體積分?jǐn)?shù)0.05%、O2體積分?jǐn)?shù)5%,氣體總流量為100 mL·min-1。反應(yīng)前后氣體中NO、NO2經(jīng)過(guò)42i-HL型化學(xué)發(fā)光NO-NO2-NO分析儀(美國(guó)Thermo公司)在線分析,活性評(píng)價(jià)的溫度范圍為100~550 ℃。NO轉(zhuǎn)化率按公式(1)計(jì)算:

        2 結(jié)果與討論

        2.1 NH3-SCR催化活性評(píng)價(jià)結(jié)果

        圖1為Cu-SAPO-34催化劑的NH3-SCR活性測(cè)試結(jié)果。如圖1所示,Cu含量的變化對(duì)催化劑的活性的影響較大,在低溫區(qū)(100~350 ℃),隨著Cu含量的增加,Cu-SAPO-34催化劑的活性先向低溫偏移后又向高溫偏移,其中,0.15 mol·L-1交換得到的催化劑的SCR活性最高,在187~442 ℃ NO轉(zhuǎn)化率高于90%。

        圖1 Cu-SAPO-34催化劑的NH3-SCR活性測(cè)試結(jié)果

        2.2 XRD結(jié)果

        圖2為Cu-SAPO-34催化劑的XRD譜圖。

        從圖2中可以看出,所有的Cu-SAPO-34均具有典型的CHA結(jié)構(gòu)特征峰。a為SAPO-34載體的特征峰,可以明顯看出隨著Cu含量的增加,催化劑的峰強(qiáng)度逐漸降低,而且,所有樣品中均未明顯觀察到CuO的特征衍射峰,這可能因?yàn)镃uO在催化劑上分散比較均勻,相關(guān)衍射信號(hào)未達(dá)到XRD儀器檢測(cè)限。

        a—SAPO-34;b— 0.01mol·L-1交換;c — 0.05mol·L-1交換;d— 0.1mol·L-1交換;e—0.15 mol·L-1交換;f— 0.2 mol·L-1交換

        2.3 BET結(jié)果

        SAPO-34和 Cu-SAPO-34樣品的BET結(jié)果如圖3所示。

        a—SAPO-34;b— 0.01mol·L-1交換;c — 0.05mol·L-1交換;d— 0.1mol·L-1交換;e—0.15 mol·L-1交換;f— 0.2 mol·L-1交換

        所有樣品的吸附等溫線是典型的Ⅰ型等溫線。表1所示為SAPO-34及不同Cu離子含量的催化劑的BET比表面積及孔容結(jié)果。

        表1 Cu-SAPO-34催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)性質(zhì)

        由表1可見(jiàn),作為載體的SAPO-34分子篩提供了比較大的比表面積(727.4 m2·g-1),有利于活性組分Cu離子的均勻負(fù)載于分子篩上。不同Cu含量的Cu-SAPO-34催化劑中,比表面積出現(xiàn)了不同程度的減小。Cu含量越多,比表面積減小越明顯。這可能是由于過(guò)量Cu在載體上聚集,堵塞分子篩孔道。

        3 結(jié) 論

        采用離子交換法制備了不同Cu含量的Cu-SAP0-34催化劑,在低溫區(qū)(100~350 ℃),Cu-SAPO-34催化劑的SCR活性隨Cu含量的增加先升高后降低,過(guò)量的銅會(huì)堵塞分子篩孔道,結(jié)晶度降低,導(dǎo)致其催化活性降低。其中,0.15 mol·L-1轉(zhuǎn)換的催化劑的SCR活性最高,在187~442 ℃ NO轉(zhuǎn)化率高于90%。

        [1]李雪.淺談煙氣脫硝技術(shù)研究進(jìn)展和應(yīng)用展望[J].工程技術(shù),2016(6):275.

        [2]趙東璞,趙全升,張妍.SAPO-18/SAPO-34共晶分子篩的合成及表征[J].高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào),2016(2):342-348.

        [3]李傳真.煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在濕法脫硫中的升級(jí)和改造[J].遼寧化工,2021,50(5):695-698.

        [4]唐曉龍,鄰吉明,徐文國(guó).固定源低溫選擇性催化還原NO技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2005, 25(10):1297-1305.

        [5]CHENG X,CHENG Y,WANG Z,et al.Comparative study of coalbased catalysts for NO adsorption and NO reduction by CO[J]., 2018,214:230-241.

        [6]LIU Z, ZHANG S, LI J,et al.Novel V2O5-CeO2/TiO2catalyst with low vanadium loading for the selective catalytic reduction of NOby NH3[J]., 2014,158-159:11-19.

        [7]WANG T,YU X,WANG G, et al.The influence of siliconon the catalytic properties of Cu/SAPO-34 for NOreduction by ammonia- SCR[J].,2012,127: 137-147.

        [8]趙文雅,李永紅,劉小嬌.Fe改性Cu-SSZ-13的方法對(duì)催化劑NH3-SCR脫硝性能的影響[J].化工進(jìn)展,2016,35(12):3898-3906.

        [9]WANG J, ZHAO H,HALLER G, et,al.Recent advances in the selective catalytic reduction of NOwith NH3on Cu-Chabazite catalysts[J].,2016,202:346-354.

        [10]LIU X, WU X, WENG D,et al.Evolution of copper species on Cu/SAPO-34 SCR catalysts upon hydrothermal aging[J].,2017,281:596-604.

        Effect of Cu content on Performance of Selective Catalytic Reductionof NOin Diesel Exhaust by SAPO-34

        ,,,,

        (Eastern Liaoning University, Dandong Liaoning 118003, China)

        SAPO-34 molecular sieve was synthesized with diethylamine as template. The effect of Cu content on the catalytic performance of Cu-SAPO-34 molecular sieve was studied. The physical and chemical properties of the catalytic samples were analyzed by XRD and BET. 0.15mol·L-1Cu modified catalyst had high crystallinity, large specific surface area and micropore volume, showed the highest SCR activity, and the NOconversion rate was higher than 90% at 187~442 ℃.

        Cu-SAPO-34; NH3-SCR; Ion exchange

        遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目。

        2021-08-30

        吳婷婷(2002-),女,遼寧省鐵嶺市人,研究方向:化學(xué)工程與工藝。

        侯嘉(1987-),女,講師,碩士,研究方向:化學(xué)工程與工藝。

        TQ426.96

        A

        1004-0935(2022)03-0310-03

        猜你喜歡
        氮氧化物分子篩尾氣
        沸石分子篩發(fā)展簡(jiǎn)述
        云南化工(2021年10期)2021-12-21 07:33:24
        機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放和控制探究
        多層介質(zhì)阻擋放電處理柴油機(jī)尾氣顆粒物
        ZSM-5分子篩膜制備方法的研究進(jìn)展
        簡(jiǎn)述ZSM-5分子篩水熱合成工藝
        SAPO-56分子篩的形貌和粒徑控制
        變頻技術(shù)在尾氣壓縮機(jī)上的應(yīng)用
        “悲催”的開(kāi)心鼠
        通過(guò)高壓直接噴射實(shí)現(xiàn)高效率和低氮氧化物排放的氫燃燒方式
        氮氧化物吸附催化器與選擇性催化還原裝置組合排放控制系統(tǒng)用的先進(jìn)催化劑
        欲求不満の人妻松下纱荣子| 日本一区二区国产高清在线播放 | 男女啪啪在线视频网站| 国产熟女露脸91麻豆| 噜噜综合亚洲av中文无码| 久久九九国产精品怡红院| 人体内射精一区二区三区| 99热这里只有精品国产66| 免费福利视频二区三区| 国产成人综合精品一区二区| 久久人人爽av亚洲精品| 国产成人精品一区二区三区视频| 婷婷五月综合缴情在线视频| 加勒比日本东京热1区| 日本免费一区精品推荐| 久久精品亚洲国产av网站| 蜜桃精品人妻一区二区三区| 精品亚洲成a人无码成a在线观看| 少妇性l交大片| 91爱爱视频| 亚洲一区二区三区av色婷婷| 日本人妖熟女另类二区| 97碰碰碰人妻无码视频| 真实单亲乱l仑对白视频| 欧美成人a在线网站| 男女激情床上视频网站| 成人自拍一二在线观看| 亚洲精品www久久久| 丰满少妇被猛烈进入无码| 午夜福利视频男同女同| 精品国产3p一区二区三区| 丝袜美腿国产一区精品| 色爱av综合网站| 亚洲另类激情综合偷自拍图| 国产偷闻隔壁人妻内裤av| 女女同恋一区二区在线观看| 色屁屁www影院免费观看入口| 国产av专区一区二区三区| 国产老熟女伦老熟妇露脸| 精品无码国产自产拍在线观看蜜| 久久青草伊人精品|