热解炭基载锰脱硝催化剂的制备及其低温脱硝性能

作     者：李文涛 傅国志 黄婷 吴瑞涵 李凯 马宗虎 吴洋文 陆强 贾宝 

作者机构：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 华北电力大学新能源发电国家工程研究中心 中国华电科工集团有限公司 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金（52276189，52276188） 江苏省碳达峰碳中和科技创新专项（BE2022307） “西安英才计划”青年人才项目（XAYCQN21002） 华电集团重点科技课题（CHDKJ22-01-56） 

主　　题：热解炭 MnO 选择性催化还原 低温脱硝 

摘      要：以核桃壳为原料，基于热解和炭化两种制炭方法，耦合KOH活化和锰负载改性制备了炭基载锰低温脱硝催化剂，利用物理吸附等表征方法，并结合实验室催化脱硝反应装置，研究了制炭方法、活化温度等对催化剂理化特性及其脱硝性能的影响。结果表明，与炭化炭基载锰脱硝催化剂相比，热解炭制得的炭基载锰脱硝催化剂具有较大的比表面积、发达的孔隙结构和较高的Mn4+含量，低温脱硝性能显著。当空速为20000h-1、脱硝温度为120℃时，热解炭基载锰催化剂脱硝效率和N2选择性可分别高达到87.2%和98.1%，且连续反应10h后，脱硝效率仍能保持85.1%。在脱硝温度为180℃时，热解炭基载锰催化剂脱硝效率提升至95.1%，远高于炭化炭基载锰脱硝催化剂的86.4%。而活化温度过高或过低时均不利于热解炭基载锰催化剂脱硝性能的提升。当活化温度为700℃和900℃时，热解炭基载锰脱硝催化剂在180℃时的脱硝效率仅为80.5%和87.9%。本研究为热解炭的高值利用提供了新的方法，并实现了NOx的高效脱除，对“双碳目标实现和环境保护具有重要意义。