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CO-SCR催化剂及反应机理研究进展

收稿日期:2024-04-19 修回日期:2024-05-29

DOI:10.20078/j.eep.20240607

摘要:面对日益严格的NO_x治理要求以及NH_3-SCR技术存在的明显弊端,CO-SCR技术利用钢铁冶金、废物焚烧等工业烟气中富含的CO作为还原剂,选择性催化还原NO_x,在协同治理NO_x和CO的同时,实现“以废治废”,有效应对二次污染和高成本... 展开+
摘要:面对日益严格的NO_x治理要求以及NH_3-SCR技术存在的明显弊端,CO-SCR技术利用钢铁冶金、废物焚烧等工业烟气中富含的CO作为还原剂,选择性催化还原NO_x,在协同治理NO_x和CO的同时,实现“以废治废”,有效应对二次污染和高成本等问题,具有极大的环保价值和经济效益。目前,CO-SCR技术在能源环保领域已引起广泛关注,但大多数研究仅限于催化剂性能结构的优化,尚未明晰各种工况下的反应机理,因此亟待开发出适用于工业实际应用的高效催化剂。CO-SCR领域的催化剂发展主要集中在降低传统贵金属用量并提高NO_x和CO的共同脱除效率。通过掺杂Cu、Mn、Fe等过渡元素引发金属间协同效应,或者选择合适的载体和结构体系均能起到积极的作用。此外,在实际应用过程中,催化剂能否在复杂环境下保持高活性也是一个关键问题,诸如富氧、H_2O、SO_2、碱金属中毒等因素都会对催化效果产生重大影响,因此通过模拟工业烟气实况,借助原位测试等表征手段,探明催化剂失活过程对于抗中毒研究至关重要。本综述分析了CO-SCR的基本反应过程和实际应用中面临的挑战,并对当前研究热点的三种类型催化剂的性能优势及创制方法进行了详细总结。同时,分析了不同反应条件下催化剂的反应机制和中毒改良方式,并展望了CO-SCR催化剂的未来发展方向,相关研究可以为开发性能更优的工业协同脱除催化剂提供理论指导。  收起-

作者:

  • 韩栋1,2
  • 李昊1
  • 翁小乐2
  • 李国波1,*
  • 彭洪根1,*

作者简介

作者简介:韩栋(2002—),男,浙江绍兴人,硕士研究生,主要研究方向为NOx催化脱除技术及环境功能材料。E-mail: handong_ncu@163.com
通讯作者:李国波(1993—),男,安徽淮南人,讲师,主要研究方向为气态污染物协同控制技术、环境功能材料。E-mail: liguobo@ncu.edn.cm
彭洪根(1981—),男,江西宜春人,教授,主要研究方向为环境功能材料与大气环境治理、移动源/固定源脱硝、挥发性有机物末端治理及资源化、多污染物协同控制技术、温室气体捕捉及资源化利用。E-mail:penghonggen@ncu.edu.cn

单位

  • 1. 南昌大学 资源与环境学院
  • 2. 浙江大学 环境与资源学院

关键字

  • 氮氧化物
  • 协同脱除
  • 选择性催化还原
  • CO SCR催化剂
  • 反应机理

基金项目

国家重点研发计划青年科学家项目(2023YFA1508400); 国家自然科学基金面上项目(22276086); 移动源污染排放控制技术国家工程实验室开放基金(NELMS2019A12)

引用格式

韩栋, 李昊, 翁小乐, 李国波, 彭洪根. CO-SCR催化剂及反应机理研究进展[J/OL]. 能源环境保护: 1-15[2024-06-24]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240607.

HAN Dong, LI Hao, WENG Xiaole, LI Guobo, PENG Honggen. Study progress on CO-SCR catalysts and reaction mechanisms[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-15[2024-06-24]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240607.

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