第九章環(huán)境催化劑

1、第九章環(huán)境催化機(jī)動(dòng)車尾氣凈化 排煙脫硫、脫氮 催化燃燒CO2和氯氟坯的催化治理 清潔燃料和環(huán)境友好催化第一節(jié)機(jī)動(dòng)車尾氣凈化1、汽油機(jī)尾氣凈化技術(shù)：三效催化劑：同時(shí)催化轉(zhuǎn)化CO，HC和NO!)三效催化劑尾氣凈化原理NO + CONO + H2n2 + co2n2 + h2oco + o2HC + O2 , CO2 + H2O1、汽油機(jī)尾氣凈化技術(shù)：三效催化劑：同時(shí)催化轉(zhuǎn)化CO, HC和N(2).三效催化劑組成Pd-Rh-Pt/y.Al2O3f 青石（Cordierite:鎂鋁硅酸鹽）Pd,Pt: CO、HC氧化Rh: NO*還原助劑：CeO2:儲(chǔ)氧功能BaO:提Wy-A12O3熱穩(wěn)定性1、汽油機(jī)

2、尾氣凈化技術(shù)：三效催化劑：同時(shí)催化轉(zhuǎn)化CO, HC和N(3)三效催化劑存在的問題Pd-Rh-Pt成本高貧燃(lean bum)條件：NC還原效率低低溫活性差，冷啟動(dòng)過程尾氣轉(zhuǎn)化效率低SI. Noxn>*酗浮S1F呼黑 NP書 NOXN2+O2匕口第二節(jié)排煙脫硫、脫氮1、N(催化消除:選擇性催化還原(SCR)1). NH3為還原劑：V2O5/TiO2為催化劑4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O6NO2 + 8NH3 » 7N2 + 12H2O使用條件：含量5%第二節(jié)排煙脫硫、脫氮1、NC催化消除：選擇性催化還原(SCR)2).坯類為還原劑(低碳烷姪、烯坯)：Cu-

3、ZSM-5為催化劑NO+ O2 + HC > N2 + CO2 + H2O富O2條件下使用，無氧條件下無活性。第二節(jié)排煙脫硫、脫氮2、S(催化消除：1)堿吸收Ca(OH)2 + SO2 Ca(SO3)5H2O2).催化消除：V2O5為催化劑 SO3h2so4SC>2 + o2so3 + h2o第二節(jié)排煙脫硫、脫氮3、同時(shí)脫除N(和S(：兩段催化劑：先注入NH3,脫除N(,再 將SO?氧化為SO3,經(jīng)水洗吸收。催化劑主要組分：V2O5第三節(jié)催化燃燒火焰燃燒：燃燒不完全：有CO生成火焰溫度高(>1300°C),使N2氧化為NOx催化燃燒:促進(jìn)完全燃燒降低燃燒溫度減少廢氣

4、排放催化燃燒催化劑:Pd(Pt)/Al2O3CuO, MnOv Co。*復(fù)合氧化物CH4催化燃燒:CH。催化燃燒+ CH。重整=CH。部分氧化ch4+ o2> co2+ h2oCombustionCH4 + CO2CO+ H2Dry reformingCH4 + H2O.CO+ H2Steam reformingCH4 + O2,CO+ H2Partial oxidationLangmuir-Hinshelwood (LH)機(jī)理:雙分子機(jī)理A+ *A*B + *B*A* 十 B*> AB*AB* AB + 術(shù)Eley-Rideal(E-R)ttS:單分子機(jī)理A+ * A*A* +

5、B AB*AB* ， AB + *第四節(jié)CO2和氯氟姪催化治理I、控制CO2排放引起的溫室效應(yīng):減少排放：節(jié)能、使用不含碳能源循環(huán)利用：植物光合作用2、氯氟坯化學(xué)特性：穩(wěn)定、無毒、不易燃燒用途：致冷劑、發(fā)泡劑、清洗劑危害：破壞臭氧層，造成地面紫外線增加治理：用含氫氟氯怪代替含氫氟氯怪在到達(dá)臭氧層之前分解第四節(jié)CO2和氯氟姪催化治理2、氯氟坯氟利昂制冷劑CFC-11: CFC13CFC- 12: CFCL替代品HCFC-123: CHC12CF3破壞臭氧層不會(huì)破壞臭氧層HFC- 134a: CH2FCF3含氫氟氯坯在到達(dá)臭氧層之前分解CC14治理四氯化碳加氫脫氯反應(yīng)路徑示意圖第五節(jié)清潔燃料和環(huán)境友好催化1、清潔汽油：烯坯、芳坯：高辛烷值汽油組分，但會(huì)造成積碳， 尾氣中CO、HC、NOx等污染物增加目標(biāo)：降低烯坯、芳怪含量，避免辛烷值損失途徑：選擇性裂解使烯坯轉(zhuǎn)化為C3=、C4二烯坯與 醇類瞇化；芳怪抽提2、清潔柴油目標(biāo)：脫硫、脫芳、減少異構(gòu)、提高十六烷值工藝：加氫脫硫、加氫裂化3、綠色化學(xué)化工及環(huán)境友好催化劑清潔生產(chǎn)的要求清潔生產(chǎn)工藝無毒無