Поиск в базе сайта:
Дискриминация быстрого и стандартного маршрутов протекания селективного каталитического восстановления nox аммиаком на Fe Beta цеолитах icon

Дискриминация быстрого и стандартного маршрутов протекания селективного каталитического восстановления nox аммиаком на Fe Beta цеолитах




Скачать 19.82 Kb.
НазваниеДискриминация быстрого и стандартного маршрутов протекания селективного каталитического восстановления nox аммиаком на Fe Beta цеолитах
Дата конвертации23.05.2015
Вес19.82 Kb.
КатегорияТексты

Дискриминация быстрого и стандартного маршрутов протекания селективного каталитического восстановления NOx аммиаком на Fe Beta цеолитах

Мытарева А.И., Бокарев Д.А.

Аспирант

Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва, Россия

E-mail: AIMytareva@gmail.com

Селективное каталитическое восстановление (СКВ) NOx аммиаком (NH3-СКВ NOx) является одним из самых эффективных методов удаления оксидов азота из выхлопных газов автомобилей. Однако, эффективность этого процесса мала в области низких температур (150 – 250 °C). Для того чтобы повысить активность катализаторов, используют эквимолярное соотношение NO2/NO = 1/1 (реакция «быстрого СКВ»),

NO + NO2 + 2 NH3 → 3 H2O + 2 N2 (1)

Цеолиты, промотированные переходными металлами, являются наиболее перспективными каталитическими системами для NH3-СКВ. Они обладают высокой активностью в процессе СКВ, протекающем как по стандартному, так и «быстрому» механизму [1]. Однако многие параметры «быстрого» СКВ (скорость реакции, зависимость скорости реакции от температуры, природа активных центров) вплоть до настоявшего времени остаются неясными. Для того чтобы определить эти характеристики, необходимо дискриминировать стандартный и «быстрый» пути протекания процесса СКВ, что является трудной задачей, т.к. в большинстве случаев «быстрый» маршрут является интегральной составляющей процесса СКВ в целом.

Проведенное исследование позволило разделить стандартный и «быстрый» маршруты протекания СКВ, используя 2 основных метода: 1) применение нестехиометрической смеси (NO2/NO=1:3) и 2) использование остаточной концентрации NO2 («проскок» NO2) в ходе быстрого СКВ в качестве критерия для определения активности цеолитных катализаторов с различным содержанием Fe.

Было показано, что на катализаторах с высоким содержанием Fe (~ 0.7 %) трудно разделить два маршрута протекания реакции СКВ, т.к. вклад стандартного пути в общий ход процесса значителен уже при Tреак<200 °C. С другой стороны, на катализаторах с пониженным содержанием Fe можно выделить стандартный путь протекания СКВ. Используя нестехиометрическую смесь NO2/NO (1:3) и остаточную концентрацию NO2 в качестве критериев активности катализаторов, было установлено, что Fe Beta (0.02 % Fe) обладает существенно большей активностью в температурном интервале 170-250 °C, чем цеолит Beta с ультрамалым содержанием железа (~ 0.002 % Fe). Это наблюдение позволяет сделать вывод, что активными центрами реакции «быстрого» СКВ являются ионы Fe3+, локализующиеся в катионных позициях цеолита.

Использование нестехиометрической смеси NO2/NO (1:3) и измерений «проскока» NO2 позволили нам разделить стандартный и «быстрый» пути процесса NH3-СКВ NOx на цеолитах Fe Beta с малым содержанием Fe. Было обнаружено, что 0.02 % Fe/Beta является более активным, чем 0.002 % Fe/Beta, что указывает на решающую роль ионов Fe3+ в механизме «быстрого» СКВ NOx.

Литература

1 Grossale, A.; Nova, I., Tronconi, E.; Chatterjee, D.; Weibel, M. The chemistry of the NO/NO2-NH3 «Fast» SCR reaction over Fe-ZSM5 investigated by transient reaction analysis // Journal of Catalysis. 2008, Vol. 256, p. 312-322.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией