环境催化课件4.pptVIP

稀燃发动机尾气NOx治理的背景和意义 稀燃发动机尾气NOx治理的背景和意义 NOx Emission legislation 1. 燃烧效率高(15%)、燃油经济性好(20-30%) 2. 尾气中HC和CO含量低 3. 温室气体CO2排放少 稀燃技术的优点 稀燃发动机尾气NOx治理的背景和意义 4.3.2 稀燃发动机尾气中NOx的脱除方法 1 NO的直接催化分解 2 NOx的存储－还原（NSR） 3 选择催化还原（SCR） 4 低温等离子体助还原 NO的直接催化分解 NO 0.5NO + 0.5O2 △rGm＝-86kJ/mol 贵金属催化剂 (Pt、Ru) 沸石型催化剂 (Cu-ZSM-5) 金属氧化物催化剂 (Co3O4、NiO、 Fe2O3 ZrO2 、CuO) 复合金属氧化物 实例 Applied Catalysis B: Environmental, 44,(2003) 355-370  实例 NOx的存储－还原（NSR） NOx的存储－还原（NSR） Applied Catalysis B: Environmental, 45(2003) 147-159  NSR催化剂的基本组成 高比表面的底层材料(γ-Al2O3)、 催化氧化-还原反应的贵金属（Pt、Rh） 碱土金属氧化物及其盐类（BaO BaAl2O4、BaSnO3、Mg（Al）O） 碱金属氧化物或碳酸盐类（K2O K2CO3） 过渡金属氧化物（Pt-Rh/TiO2/Al2O3) 杂多酸（.H3PW12O40 6H2O） 存储NOx的材料 NSR催化剂的失活 Applied Catalysis B: Environmental, 46 (2003) 393-413  选择催化还原（SCR） 1 Urea-SCR CatalysisToday,2000 59:335-345 HC-SCR 沸石类催化剂 氧化物型催化剂 (Al2O3、TiO2、ZrO2、MgO为载体；Co、Ni、Cu、Fe、Sn、Ga、In、Ag为活性组分) 其中Ag/Al2O3是活性最好的催化剂。 贵金属催化剂(Pt、Pd、Rh、Ir等活性组分；Al2O3、TiO2、SiO2、活性炭为载体) 沸石类催化剂 SCR-acetaldehyde（Na-Y、Ba-Y） Applied Catalysis B: Environmental, 49 (2004) 113-125  氧化物型催化剂 Ag,In,Sn CH3CHO + HCHO +CO2 +CO +C3H6 CH3-CH=CH2 Al2O3 CO2 +CO +H2O+C3H6 NO(NO2) N2 + NO 实例 Applied Catalysis B: Environmental, 39 (2002) 283-303  实例 Applied Catalysis B：Environmental 42（2003）58-67 贵金属催化剂实例 Applied Catalysis B: Environmental, 39 (2002) 283-303  低温等离子体助还原 Catalysis Today, 75(2002) 325-330  反应原理 低温等离子体 CH3CHO + HCHO +CO2 +CO +C3H6 CH3-CH=CH2 Al2O3 NaY CO2 +CO +H2O+C3H6 NO 低温等离子体 N2 NO2 Applied Catalysis B: Environmental, 48 (2004) 155-164  实例 1. 由于稀燃发动机具有不同的功率，从而其尾气组成和温度相差很大。而不同类型的催化剂又具有不同的温度操作区间。不同的NOx脱除方法适应与不同的发动机。 2. 寻找宽温区、高效的NOx脱除催化剂仍然是目前环境催化研究的一个热点问题。 4.4 车用燃料油氧化脱硫技术 石油炼制行业应用最多的脱硫方法为催化加氢，燃料油中的硫化物主要为噻吩类化合物，这类硫化物在催化裂化条件下比较稳定，选用氢转移活性较高的催化剂，有利于噻吩及其衍生物加氢饱和分解，达到降低汽油含硫质量分数的目的。 但加氢脱硫对汽油、柴油产品的深度脱硫效果并不理想。例如：汽油产品若进行深度加氢脱硫，易使烯烃饱和，在消耗大量氢气的同时，还降低产品的辛烷值。 氧化脱硫技术 氧化脱硫（ODS）技术可在常温常压下进行，不耗费氢气，设备投资较少，对催化加氢难以脱除的DBT类化合物有较高的脱硫效率，能达到超深度脱硫的要求，是一项很有前途的脱硫技术。 其原理是：有机含硫化合物与相应的碳氢化合物极性相似，两者在水或极性溶剂中的溶解性差别不大，而有机含氧化合物在