随着我国城镇化率的不断提升,城市生活垃圾焚烧规模不断扩大,垃圾焚烧烟气中含有的大量持久性有机污染物,特别是二噁英,引发的环境污染及对人类的健康危害备受公众关注。研究开发焚烧炉末端二噁英排放控制技术,确保PCDD/Fs达标排放,是目前研究的热点。催化滤料集催化氧化和除尘功能于一体,可以同时脱除烟气中的二噁英和颗粒物,且催化过滤技术的应用只需将现有布袋除尘器中的除尘滤袋替换为复合催化滤袋,不需要任何新设备或操作程序。本文开展了MnCe基催化剂催化降解氯苯的研究,将筛选的催化剂应用到除尘滤料上,得到催化-除尘复合催化滤料,实现对焚烧烟气中二噁英的低温降解。本文研究内容包括以下几个方面:(1)研究了Mn/Ce配比及Co元素添加对Mn-Ce复合氧化物催化剂降解1,2-二氯苯低温活性的提升作用,筛选了催化剂最佳煅烧温度,研究了水蒸气对Mn-Ce催化剂活性的影响机制。通过氧化还原法制备出二元Mn-Ce复合氧化物催化剂,Mn/Ce为1的催化剂表现出最佳的低温活性。在最佳Mn/Ce比的基础上添加Co活性组分对复合氧化物催化剂的活性有一定提升,筛选得到了低温Mn基催化剂配方。对比单一氧化物的MnO_x,添加Ce、Co等活性组分显著改变了复合氧化物催化剂的物理结构和氧化还原性质,从而提升催化剂的低温活性。300°C是Mn-Ce复合氧化物催化剂的最佳煅烧温度。3 vol.%水蒸气的添加对MnCeCoO_x催化降解1,2-二氯苯具有轻微的抑制作用。(2)研究了发泡涂层法和氧化还原法制备的MnCeCoO_x/PPS在140-200℃降解呋喃的催化活性。发泡涂层法制备的催化滤料的活性低于氧化还原法制备的催化滤料。发泡涂层法制备催化滤料存在负载不均匀、催化剂活性位被覆盖的情况,氧化还原法通过表面活性剂预处理滤料,为催化剂的氧化还原沉淀提供锚点,有利于催化剂在滤料表面均匀、牢固地负载。MnCeCoO_x/PPS催化滤料在140-200°C的低温条件下对呋喃氧化表现出优异的催化活性,200°C实现了对呋喃的100%转化,反应10h内表现出优异的稳定性。(3)研究了反应温度、催化剂负载量、过滤速度及氯中毒对MnCeCoO_x/PPS催化滤料降解PCDD/Fs的影响。MnCeCoO_x/PPS催化滤料在低温下对二噁英表现出优秀的氧化活性,200°C温度条件下催化滤料对136种PCDD/Fs的脱除效率和降解效率分别达到94.8%和78.0%。结合SEM和活性测试分析得到,80-170g/m~2是MnCeCoO_x/PPS较优的催化剂负载量范围。在0.3-0.8m/min的过滤速度下,催化滤料对PCDD/Fs的脱除效率和降解效率随过滤速度的增加均下降,与气流在催化床层的停留时间变短有关。氯中毒的MnCeCoO_x/PPS降解二噁英过程中,存在四至六氯代PCDFs在催化滤料上的生成现象,但对气流中二噁英的吸附脱除几乎没有影响。