MnO2/Al2O3催化劑在微波場下脫除氮氧化物的研究
摘要:研究了MnO2/Al2O3催化劑在微波場作用下對(duì)氮氧化物的脫除效果,考察了該催化劑的制備條件以及微波凈化工藝對(duì)氮氧化物脫除率的影響,并與常規(guī)加熱條件下脫除氮氧化物進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過偶合微波的輔助催化效應(yīng)和MnO2/Al2O3催化劑的催化活性,氮氧化物的脫除率達(dá)到了90%以上,且明顯優(yōu)于常規(guī)加熱條件下的脫除效果。
關(guān)鍵詞:MnO2/Al2O3 微波 催化 脫除氮氧化物
氮氧化物是危害大氣環(huán)境的主要污染源[1,2],治理氮氧化物的排放一直是全球各個(gè)國家所關(guān)心的環(huán)境問題。目前,工業(yè)上應(yīng)用最成熟的是NH3催化還原法,但由于其在運(yùn)輸、儲(chǔ)存過程中存在的腐蝕、泄漏等弊端,促使人們盡快研究出新的高效、環(huán)保、簡便可行的方法取代之[3,4]。鑒于此,國內(nèi)外很多科研工作者嘗試了大量催化法脫除氮氧化物的研究,如Li等[5]發(fā)現(xiàn),Co2+,Ni2+和Mn2+交換的分子篩上,氧化氣氛下CH4還原NO反應(yīng)具有很好的效果;Wu等[6]發(fā)現(xiàn)在Pd/Al203催化劑上添加少量Au或Ag,可使NO直接分解為N2的轉(zhuǎn)化率為75%以上,但是由于這些催化劑在低溫活性和高溫選擇性較差,因而限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。
近年來,等離子體技術(shù)被應(yīng)用到煙氣處理領(lǐng)域中來,其高科技含量和無污染等特點(diǎn)逐漸引起人們的注意和研究。目前行之有效的等離子體法脫銷主要有電子束法、脈沖電暈法以及微波法。前兩者由于投資較大,且能源利用率較低,使得一般小型煙廠不能接受,而微波法由于其投資小,見效快等優(yōu)點(diǎn)越來越得到中小型企業(yè)的青睞。國內(nèi)外開展微波凈化氮氧化物的研究已經(jīng)很多,比如Ringler等[7]用質(zhì)量比為0.2%的鉑金負(fù)載氧化鋁催化劑在微波場下脫除氮氧化物的研究,國內(nèi)的有中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所報(bào)道的以In/HZSM-5為催化劑,用CH4還原NO的研究[8]以及不用催化劑直接微波放電脫除NO的研究[9],這些研究都取得了很好的成果。微波法脫除氮氧化物憑借其自身的優(yōu)點(diǎn),勢(shì)必會(huì)在煙氣凈化領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
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