查贤斌
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梁辉
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归柯庭
,
蔡森
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王瑞
工程热物理学报
分别对不同铁矿石进行煅烧处理制备催化剂,研究其低温SCR脱硝活性.通过对催化剂进行XRD分析和BET测试,确定催化剂主要组成成分及表面结构特性.研究结果表明:赤铁矿的活性成分为α-Fe2O3,在240～300℃脱硝效率达90％以上;锰铁矿活性成分主要是Mn2O3和Fe2 O3,在低温条件下表现优秀的脱硝性能,尤其是450℃煅烧制备的催化剂在90～270℃温度区间均保持99％以上的脱硝效率,且抗SO2中毒性能较强,是一种具有广泛应用前景的低温SCR脱硝催化剂.
关键词:
铁矿石
,
SCR
,
低温
,
SO2
王晓波
,
归柯庭
工程热物理学报
以氧化铝为载体,采用浸渍法负载不同量的Fe、Mn制备脱硝催化剂,研究活性成分负载量、氧气浓度、氨气浓度、煅烧温度及SO2共存情况下对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响.结果表明,当Fe、Mn的负载量均为8％时,催化剂8Fe+8Mn/Al2Os在流量1.5 L/min,(￠)(NH3)=(￠)(NO)=500× 10-6,(￠)(O2)=3％,温度150℃的低温条件下,脱硝效率就可以达到近99％;煅烧温度对脱硝活性有一定的影响;同时,氨气和氧气浓度对脱硝活性也有很大影响;此外,Mn的负载有助于提高催化剂的低温脱硝活性和抗硫性能.
关键词:
铁基催化剂
,
低温
,
脱硝
,
SO2
姚桂焕
,
陆芳
,
王芳
,
姜新峰
,
归柯庭
工程热物理学报
进行了铁基磁流化床SCR烟气脱硝实验研究,并对铁基床料进行了BET和XRD分析.结果表明,在0.01～0.015 T磁场下,180℃时的SCR脱硝效率达90%,将高效脱硝温度范围从无磁场时的220～250℃扩展至180～250℃.其原因主要在于辅加磁场降低了SCR反应的表观活化能,改善了Fe2O3催化剂的SCR活性.磁流化床中Fe2O3催化剂SCR脱硝反应的磁场效应可归纳为:磁场强化NO在Fe2O3表面的磁化学吸附;磁场促进活性自由基NH2的生成以及自由基NH2与NO的反应;磁场流态化良好的传热、传质特性进一步促进了脱硝反应.
关键词:
磁场效应
,
Fe2O3
,
磁流化床
,
SCR
朱健云
,
杨晓燕
,
归柯庭
,
王芳
,
李庆钊
工程热物理学报
本文建立了三维水平圆管的输送的简化数学模型,运用流体力学软件FLUENT对不同输送浓度的颗粒在水平管中输送的流动情况进行数值模拟.对不同输送工况下的压降损失与气体速度的关系进行了对比分析,并确定了在特定条件下能耗最小的经济速度并与实验数据进行了对比.结果表明计算结果与实验数据基本吻合,用于FLUETNT模拟计算的简化数学模型具有较好的适应性和准确性,研究结果对工程应用具有一定的指导意义.
关键词:
气力输送
,
双流体模型
,
经济速度
,
数值模拟
王晓波
,
王芳
,
姚桂焕
,
归柯庭
工程热物理学报
采用共浸渍法和分步浸渍法在氧化铝载体上通过调节金属元素的负载量和负载顺序制备了多种催化剂，测试了其在NH3作为还原剂条件下的低温催化脱硝活性，研究各种活性组分在脱硝过程中的作用，考察浸渍顺序对脱硝性能的影响。在φ（NO）=500×10^-6，n（NH3）：n（NO）=1：1和φ（O2）=3．6％的条件下进行试验，结果表明，Mn在脱硝反应中是主要的活性组分，而Fe和Zr是助催化组分；浸渍顺序对催化剂脱硝活性有一定影响；当Fe负载量达到10％时，制备的催化剂5Zr-5Mn-10Fe／Al2O3脱硝活性最佳。
关键词:
浸渍法
,
脱硝
,
催化剂
,
脱除率
张琦
,
归柯庭
工程热物理学报
磁流化床对脱硫反应的强化作用分铁磁颗粒强化和磁场强化两方面.铁磁颗粒强化体现在铁磁颗粒对SO2脱除具有催化氧化作用;磁场强化,体现在磁场能增强Ca(OH)2的溶解度,从而增强Ca(OH)2浆滴的脱硫能力.磁流化床烟气脱硫的试验研究结果证实了上述分析的正确性.
关键词:
磁流化床
,
烟气脱硫
,
催化氧化
王晓波
,
伍士国
,
邹伟欣
,
虞硕涵
,
归柯庭
,
董林
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61115-9
本文制备了一系列 Fe-Mn/Al2O3催化剂,并在固定床上考察了其 NH3低温选择性催化还原 NO的性能.首先考察了不同 Fe负载量制备的催化剂的脱硝性能,优选出最佳的 Fe负载量；在此基础上,研究了 Mn负载量对催化剂脱硝效率的影响；最后,对优选催化剂的抗 H2O和抗 SO2性能进行了实验研究；同时,对催化剂由于 SO2所造成的失活机制进行了考察.采用 N2吸附-脱附、X射线衍射、透射电镜、能量弥散 X射线谱、程序升温还原、程序升温脱附、X射线光电子能谱、热重和傅里叶变换红外光谱等方法对催化剂进行了表征.结果表明,最佳的 Fe和 Mn负载量均为8%,所制的8Fe-8Mn/Al2O3催化剂在150°C的脱硝效率可达近99%；同时,在整个低温测试区间(90–210°C)的脱硝效率均超过了92.6%. Fe在催化剂表面主要以 Fe3+形态存在,而 Mn主要包括 Mn4+和 Mn3+； Mn的添加提高了 Fe在催化剂表面的积累,促进了催化剂比表面积增大和活性物种分散,改善了催化剂氧化还原性能和对 NH3的吸附能力.催化剂的高活性主要是由于其具有较大的比表面积、高度分散的活性物种、增加的还原特性和表面酸性、较低的结合能、较高的 Mn4+/Mn3+和增强的表面吸附氧.此外,8Fe-8Mn/Al2O3的催化性能受 H2O和 SO2影响较小,抗 H2O和 SO2能力较强.同时,反应温度对催化剂的抗硫性有重要影响,在较低的反应温度下,催化剂抗硫性更好； SO2造成催化剂活性降低主要是由于催化剂表面硫酸盐物种的生成.一方面,表面硫酸铵盐的生成造成催化剂孔道堵塞和比表面积降低,减少了反应中的气固接触从而导致活性降低；另一方面,催化剂表面的活性物种被硫酸化,造成反应中的有效活性位减少,从而降低了催化剂活性.
关键词:
一氧化氮
,
低温选择性催化还原
,
铁-锰催化剂
,
X射线光电子能谱
,
二氧化硫
,
傅里叶变换红外光谱
钱怡君
,
归柯庭
,
梁辉
工程热物理学报
以氧化铝为载体,负载不同比例的金属组分Fe、Ce制作单组分及多组分的负载型催化剂.实验研究在不同反应温度、氧含量和空速比下,此类负载型催化剂的SCR脱硝性能.结果表明:由于稀土元素Ce的加入,多组分的8Fe-2Ce/Al2 O3的催化脱硝效率明显高于单组分的8Fe/Al2O3,在240℃时可达94％,而且具有比单组分催化剂更好的抗硫性能.但Ce的加入并不是越多越好,Ce的过量加入反而会影响催化剂的催化脱硝效率.催化剂的制备方法与其催化脱硝效率有关,沉淀法制备的催化剂的催化脱硝效率高于浸渍法制备的催化剂,以450℃煅烧制备的催化剂的催化脱硝效率高于550℃煅烧的催化剂.脱硝实验条件影响催化剂的催化脱硝效率,3％氧含量下的催化脱硝效率高于无氧条件下的,低空速比时脱硝效果高于高空速比的.
关键词:
氧化铝
,
Fe
,
Ce
,
SCR
,
脱硝
姚桂焕
,
梁辉
,
归柯庭
工程热物理学报
研究了磁场对流化床铁基SCR脱硝的物理、化学作用。其物理作用体现在磁场抑制和消除流化床中的气泡，增加气固接触效率，从而增强流化床磁性Fe203催化剂SCR脱硝的传递效率。其化学作用可归结为：1）颗粒磁化产生的边界效应使顺磁性NO受Faraday力的推动，增强了NO在磁性Fe203催化剂表面的化学吸附；2）亚铁磁性铁基催化剂和磁场的协同作用，促进了反磁性反应物向顺磁性产物的磁状态转变和反应中电子的迁移，促进了NH3在磁性Fe（III）基上的活化；3）磁场影响自由基反应体系的有序性，促进自由基NH2与NO的反应。
关键词:
磁流化床
,
铁基
,
SCR脱硝
,
传递效应
,
化学效应
