《环境催化剂知识讲义 黄色纯色底板》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境催化剂知识讲义 黄色纯色底板（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 环境催化,机动车尾气净化 排烟脱硫、脱氮 催化燃烧 CO2和氯氟烃的催化治理 清洁燃料和环境友好催化,第一节 机动车尾气净化,1、汽油机尾气净化技术： 三效催化剂：同时催化转化CO, HC和NOx,1). 三效催化剂尾气净化原理 NO + CO N2 + CO2 NO + H2 N2 + H2O CO + O2 CO2 HC + O2 CO2 + H2O CO + H2O CO2 + H2,1、汽油机尾气净化技术： 三效催化剂：同时催化转化CO, HC和NOx,2). 三效催化剂组成 Pd-Rh-Pt/g-Al2O3/堇青石(Cordierite:镁铝硅酸盐) Pd, Pt：CO、HC
2、氧化 Rh：NOx还原 助剂： CeO2：储氧功能 BaO：提高g-Al2O3热稳定性,1、汽油机尾气净化技术： 三效催化剂：同时催化转化CO, HC和NOx,3). 三效催化剂存在的问题 Pd-Rh-Pt成本高 贫燃 (lean burn)条件：NOx还原效率低 低温活性差，冷启动过程尾气转化效率低,2、柴油机尾气净化技术：,特点：氧含量高，NOx含量高 有固液混合颗粒，含硫酸盐 处理方法： 催化NOx分解： NOx N2 O2 注入还原剂(柴油)：耗油增加 尚不够成熟,第二节 排烟脱硫、脱氮,1、NOx催化消除：,1). NH3为还原剂：V2O5/TiO2为催化剂 4NO + 4NH3 +
3、 O2 4N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O 使用条件：O2含量 5%,选择性催化还原(SCR),第二节 排烟脱硫、脱氮,1、NOx催化消除：,2). 烃类为还原剂(低碳烷烃、烯烃)：Cu-ZSM-5为催化剂 NO + O2 + HC N2 + CO2 + H2O 富O2条件下使用，无氧条件下无活性。,选择性催化还原(SCR),第二节 排烟脱硫、脱氮,2、SOx催化消除：,1). 碱吸收 Ca(OH)2 + SO2 Ca(SO3).5H2O 2). 催化消除：V2O5为催化剂 SO2 O2 SO3 SO3 H2O H2SO4,第二节 排烟脱硫、脱氮,3、同时脱除
4、NOx和SOx：,两段催化剂：先注入NH3，脱除NOx，再将SO2氧化为SO3，经水洗吸收。 催化剂主要组分：V2O5,第三节 催化燃烧,火焰燃烧：,燃烧不完全：有CO生成 火焰温度高(1300oC)，使N2氧化为NOx,催化燃烧：,促进完全燃烧 降低燃烧温度 减少废气排放,催化燃烧催化剂：,Pd(Pt)/Al2O3 CuO, MnOx, CoOx复合氧化物,CH4催化燃烧 + CH4重整 CH4部分氧化,CH4 O2 CO2 H2O CH4 CO2 CO H2 CH4 H2O CO H2,CH4 O2 CO H2,CH4催化燃烧：,Combustion,Dry reforming,Steam
5、 reforming,Partial oxidation,Langmuir-Hinshelwood (L-H)机理：双分子机理,A * A* B * B* A* B* AB* AB* AB *,Eley-Rideal(E-R)机理：单分子机理,A * A* A* B AB* AB* AB *,第四节 CO2和氯氟烃催化治理,1、控制CO2排放引起的温室效应：,减少排放：节能、使用不含碳能源 循环利用：植物光合作用,2、氯氟烃,化学特性：稳定、无毒、不易燃烧 用途：致冷剂、发泡剂、清洗剂 危害：破坏臭氧层，造成地面紫外线增加 治理：用含氢氟氯烃代替,含氢氟氯烃在到达臭氧层之前分解,第四节 CO2
6、和氯氟烃催化治理,2、氯氟烃,氟利昂制冷剂 CFC11：CFCl3 CFC- 12：CF2Cl2,替代品 HCFC123：CHCl2CF3 HFC- 134a：CH2FCF3,破坏臭氧层,不会破坏臭氧层,含氢氟氯烃在到达臭氧层之前分解,四氯化碳加氢脱氯反应路径示意图,CCl4治理,第五节 清洁燃料和环境友好催化,1、清洁汽油：,烯烃、芳烃：高辛烷值汽油组分，但会造成积碳，尾气中CO、HC、NOx等污染物增加 目标：降低烯烃、芳烃含量，避免辛烷值损失 途径：选择性裂解使烯烃转化为C3=、C4=；烯烃与醇类醚化；芳烃抽提,2、清洁柴油,目标：脱硫、脱芳、减少异构、提高十六烷值 工艺：加氢脱硫、加氢裂化,3、绿色化学化工及环境友好催化剂 清洁生产的要求 清洁生产工艺 无毒无害中间产品；无废少废工艺；物料内部循环 清洁产品 不破坏环境；不危害人体健康；便于回收、再生 清洁能源,例: CH3-CH=CH2 + H2O2 CH3-CH-CH2,TS-1,O,
