氮氧化物是大氣主要的污染源之一,不僅會導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧等破壞生態(tài)環(huán)境的一系列問題,而且還會嚴(yán)重危害我們?nèi)梭w的健康。因此如何有效地降低氮氧化物的排放已成為我們關(guān)注的話題。選擇性催化還原(SCR)技術(shù)由于脫硝效率高、技術(shù)成熟,是煙氣脫硝最為有效的控制措施之一,得到了廣泛的應(yīng)用。作為脫硝技術(shù)的核心,催化劑的抗毒性一直是SCR技術(shù)的一個研究重點(diǎn),催化劑的使用壽命關(guān)系到SCR技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)性。而催化劑失活的主要原因是催化劑的中毒。因此,對催化劑中毒的研究成為了一個重要的課題。引起催化劑中毒的原因有很多,煙氣中的各種組分是導(dǎo)致催化劑中毒的主要因素,主要包括堿金屬、堿土金屬、重金屬、氯化氫、二氧化硫等。催化劑使用過程中,中毒問題一直缺乏系統(tǒng)性的研究。針對這一問題,本文就催化劑中毒這一課題通過對Mn/TiO₂催化劑的堿金屬、堿土金屬、重金屬(Pb和Zn)和鹵族元素(F和Cl)的中毒機(jī)理進(jìn)行了研究。采用浸漬法和溶膠凝膠法制得一系列催化劑進(jìn)行實驗,并對其進(jìn)行了活性的測試,通過對實驗藥品的BET、H2-TPR、NH3-TPD、XRD和XPS表征測試,研究了毒化后催化劑的性能,并...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1. 研究背景
        1.1.1. 我國燃煤電廠NOx的排放現(xiàn)狀
        1.1.2. NOx的危害
        1.1.3. 燃煤電廠NOx污染物的來源
    1.2. 燃煤電廠NOx減排方法
        1.2.1. 燃煤電廠NOx排放的控制技術(shù)
        1.2.2. 選擇性催化還原技術(shù)(Selective Catalytic Reduction)
        1.2.3. SCR技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展及其布置方式
        1.2.4. SCR脫硝催化劑
        1.2.5. 低溫SCR反應(yīng)機(jī)理
    1.3. 催化劑中毒研究
        1.3.1. 催化劑中毒原因
        1.3.2. 催化劑中毒的研究現(xiàn)狀
    1.4. 計算化學(xué)在脫銷催化劑研究領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5. 課題的研究內(nèi)容
        1.5.1. 研究目標(biāo)
        1.5.2. 研究內(nèi)容
第2章 實驗裝置、催化劑制備及分析表征方法
    2.1. 低溫SCR脫硝實驗實驗裝置及活性評價
        2.1.1. 低溫SCR脫硝實驗裝置
        2.1.2. 活性評價
    2.2. 催化劑制備材料和方法
        2.2.1. 實驗儀器
        2.2.2. 催化劑制備方法
    2.3. 催化劑分析表征方法
        2.3.1. X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2. 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析(BET)
        2.3.3. 升溫吸附分析(H2-TPR)及升溫脫附分析(NH3-TPD)
        2.3.4. X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.5. 量子化學(xué)DFT計算
第3章 堿金屬對Mn/TiO₂催化劑的毒化機(jī)理研究
    3.1. K、Na毒化對Mn/TiO₂催化劑SCR反應(yīng)的影響
        3.1.1. 催化劑的制備和計算設(shè)置
        3.1.2. Na、k毒化對Mn/TiO₂催化劑活性的影響
        3.1.3. Na、K量減少對Mn/Ti O2催化劑活性的影響
    3.2. Na、K毒化對Mn/TiO₂催化劑的物化特性的研究
        3.2.1. BET和XRD分析
        3.2.2. NH3-TPD分析
        3.2.3. XPS分析
        3.2.4. H2-TPR分析
        3.2.5. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化和表面性質(zhì)(理論計算部分)
    3.3. 本章小結(jié)
第4章 堿土金屬對Mn/TiO₂催化劑的毒化機(jī)理研究
    4.1. Ca、Mg毒化對Mn/TiO₂催化劑SCR反應(yīng)的影響
        4.1.1. Mn/TiO₂催化劑及Ca-Mn/TiO₂、Mg-Mn/TiO₂的制備
        4.1.2. Ca、Mg毒化對Mn/TiO₂催化劑活性的影響
    4.2. Ca、Mg毒化對Mn/TiO₂催化劑的物化特性的研究
        4.2.1. BET和XRD分析
        4.2.2. XPS分析
        4.2.3. H2-TPR分析
        4.2.4. NH3-TPD分析
    4.3. 本章小結(jié)
第5章 重金屬對Mn/TiO₂催化劑的毒化機(jī)理研究
    5.1. 重金屬毒化對Mn/TiO₂催化劑SCR反應(yīng)的影響
        5.1.1. 催化劑制備和DFT計算設(shè)置
        5.1.2. 重金屬毒化對Mn/TiO₂催化劑活性影響
    5.2. 重金屬毒化對Mn/TiO₂催化劑特性的研究
        5.2.1. BET和XRD表征
        5.2.2. H2-TPR分析
        5.2.3. NH3-TPD分析
        5.2.4. XPS分析
        5.2.5. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化和表面性質(zhì)(理論計算部分)
    5.3. 本章小結(jié)
第6章 鹵族元素對Mn/TiO₂催化劑的毒化機(jī)理研究
    6.1. F和Cl對Mn/TiO₂催化劑SCR反應(yīng)的影響
        6.1.1. Mn/TiO₂催化劑及F-Mn/TiO₂、Cl-Mn/TiO₂的制備
        6.1.2. F-Mn/TiO₂、Cl-Mn/TiO₂對Mn/TiO₂催化劑活性影響
    6.2. F-Mn/TiO₂、Cl-Mn/TiO₂對Mn/TiO₂催化劑特性的研究
        6.2.1. BET和XRD測試
        6.2.2. H2-TPR分析
        6.2.3. NH3-TPD分析
        6.2.4. XPS分析
    6.3. 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1. 全文總結(jié)
    7.2. 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3. 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號：3962946