FCC+DeNO-%2cx-催化剂地研究.pdfVIP

Fcc DeNo。催化剂的研究 温斌何呜元 宋家庆 宗保宁舒兴田 路 勇 (中国石油化工集团公司石油化工科学研究院．北京100083) 自从1wamoto等人“。1发现Cu／zSM5对NO分解有极高的活性以来，Cu／ZSM一5的 DeNO，性能被广泛研究。其中．研究的重点集中在Cu／ZSM一5的N0分解活性、对NO和碳 氢物以及No和NH。反应的催化活性。对于以上催化过程，Cu／ZSM一5存在着水热稳定性 究．目前为止所见报道甚少o]。本文以CO为还原剂，模拟FCC再生器条件，对所制备的稀 土改性Cu／ZsM一5催化剂的DeNo。性能进行了系统考察，获得了一些有意义的数据和结 论。 l实验部分 1．1 催化剂的棚备 原料，在60 ZSM一5中的Na+用NH．+进行交换，激烈搅拌下交换40min，然后过滤、洗涤，120C下干燥 12 ml0．05 h，得到NH‘一zsM一5。将盛有loo 85 c的恒温水浴中，加入7 gNH。一ZSM一5，在轻度搅拌下，进行Cu2+和NH．+的交换，溶液的 h后进行过滤、洗涤，】20C下干燥12b，500℃焙烧4h，得到Cu／ pH值控制在5左右，2 ZSM一5催化荆，命名为catl。 将cu／zsM一5用等量浸渍法负载铈(用ce(NO，)。·6H：O溶液)．500C焙烧4h，得到 的催化剂命名为Cat2。 研磨混合后，120c下干燥12 h，400℃焙烧3h，然后按照以上步骤分别进行NH。+和cu2+的 交换以及铈的负载，得到的催化剂命名为Cat3。 催化剂Catl、Cat2以及Cat3的物化性质见表1。 M。del 1．2 3271E 催化剂的物化表征 催化剂的组成在Rigaku X一射线荧光光谱仪 (XRFS)上测定。 样品的物相分析在D5005型x一射线衍射仪上进行。实验条件：CuKd射线，固体检测 器．功率为40kV×40mA。 ’ 1．3催化活性评价催化剂的DeNO。活性评价实验在小型石英管固定反应床上进 行。具体评价方法见文献[‘]。 2结果与讨论 催化剂的DeNO，相对活性用NO的转化率(Cwo)表示： 2C。 (■o—F2×100％ LN0n 式中，c一。代表NO的转化率：c一．指反应尾气中N。的体积浓度：cwo．指反应气中NO的原始 ·57· 体积浓度。 2．I物化表征结果 由表l可知，所有催化剂都保留完整的ZSM一5晶相结构，Cat2的XRD衍射谱图上有 很弱的ceoz峰存在，而Cat3中同时存在着ce02和锐钛矿的晶相。在三个催化剂的xRD 衍射谱图上都检测不到CuO的晶相峰。 寰1催化剂的物化性质 。通过XRD数据与文献[5]所列的数据比较得到； 6Z代表ZSM一5晶相；。C代表Ce02晶相；oT代表Ti02(anatase)晶相。 2．2反应温度对催化剂DeNo，性能的影响 由表2可以看出，用CO做还原剂时，在 250～600℃反应温度范围内，各种实验条件下催化剂的DeNO，活性都偏低。对于反应气氛 ①，250 和Cat3的活性有所增加，且Cat3的活性增加幅度较明显，Catl在600 C时才产生一定的活 性。在反应体系②下催化剂的话性进一步降低，这说明O。的存在抑制了NO和cO的反应， 而条件③下催化荆的活性却显著增加，即水的存在有利于催化剂DeNO，活性的提高。条件 ④下催化剂的活性高于条件②，也是由于水蒸气的作用