本文選題：堇青石蜂窩陶瓷 + 整體式催化劑　； 參考：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著近年來燃煤煙氣和機(jī)動(dòng)車輛尾氣中NOx的大量排放導(dǎo)致大氣污染問題的日益突出,以及人們對環(huán)境保護(hù)意識的逐漸提高,使得以NH3作為還原劑選擇催化還原(NH3-SCR)大氣中的氮氧化物技術(shù)成為目前一個(gè)研究熱點(diǎn)并得到廣泛應(yīng)用。蜂窩狀整體擠出式V2O5-WO3/Ti O2催化劑已成功應(yīng)用于工業(yè)煙氣脫硝領(lǐng)域,但催化劑用量大成本高。鑒于我國含砷的燃煤較多,需添加具有一定抗砷中毒效應(yīng)的鉬助劑,然而鉬添加到V2O5/Ti O2催化劑后會對催化劑整體機(jī)械強(qiáng)度造成一定程度的下降。堇青石蜂窩陶瓷機(jī)械強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小,已經(jīng)被廣泛作為蜂窩狀涂覆型催化劑的基體材料,此類催化劑目前多應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車尾氣處理,由于此類催化劑具有較大的孔密度,涂層負(fù)載量有限易脫落,因此尚未見工業(yè)大流量煙氣處理應(yīng)用的成功實(shí)例。本課題創(chuàng)新的采用大孔徑的堇青石作為基體材料,通過溶膠凝膠法制備高固低粘的納米Ti O2溶膠,采用浸Q梅ㄍ扛蒼靨逋坎愫透涸胤邦饣钚宰櫸幀Ｍ苯柚懟RD、UV-vis DRS、Raman及XPS等多種表征手段將催化劑制備工藝(包括涂覆次數(shù)和時(shí)間、干燥溫度和時(shí)間、活性組分浸漬液濃度、活性組分浸漬方式和釩鉬比)對載體涂層和活性組分負(fù)載量、涂層粘結(jié)強(qiáng)度、催化劑及組分結(jié)構(gòu)形貌、氧化還原性能及催化活性等的影響進(jìn)行了詳細(xì)深入的分析。①在涂覆及浸漬過程中,載體涂層及活性組分的吸附速率快,均約為0.5h就達(dá)到了吸附飽和,增加涂覆及浸漬次數(shù),均可顯著增大載體涂層及活性組分的整體負(fù)載量,但增量逐次遞減。載體涂層及活性組分固化過程中,80℃的固載溫度最宜,約1h負(fù)載量保持穩(wěn)定;②催化劑涂層均勻平整,呈多層覆蓋,表層具有輕微開裂無掉皮,具有極強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度強(qiáng)。涂覆過程不影響催化劑涂層內(nèi)部孔結(jié)構(gòu),其等溫吸附脫附曲線呈IV類,具有介孔和少量大孔;③鉬的引入能夠明顯抑制釩氧物種晶體的晶粒生長,促使部分孤立態(tài)的釩進(jìn)入了Ti O2的晶格中,造成剩余電子結(jié)合能向高場移位,V2p結(jié)合能向低場位移。鉬對釩也存在誘導(dǎo)效應(yīng),使V2p剩余電子的結(jié)合能向高場移位,Mo3d結(jié)合能向低場位移;④分浸工藝中優(yōu)先浸漬鉬可以更大程度提高活性物種在催化劑表面分散,提高其氧化還原性能,使還原溫度向低溫偏移,增大釩氧物種的帶隙寬度并提高催化劑高溫段的催化活性。共浸方式浸漬鉬較之于分浸,更能有效的抑制釩的結(jié)晶化,促使其與載體發(fā)生鍵合作用,鉬以促進(jìn)釩和載體鍵合為主,對晶態(tài)釩氧物種的摻雜作用要弱。所有樣品均具有較強(qiáng)的抗硫性;⑤浸漬液濃度增大提高了活性物種的結(jié)晶度,使其氧化性增大,降低了高溫段催化劑的催化活性,但低溫段催化活性相對增大。V2p、Mo3d和Ti2p的結(jié)合能均向低場移位,載體與活性物種之間的相互作用減弱;⑥鉬相對釩的比例增大,使晶態(tài)釩氧物種和銳鈦型Ti O2的晶粒生長受到抑制并出現(xiàn)展寬和藍(lán)移,孤立態(tài)釩氧物種分散度增大以及鉬氧化物結(jié)晶度提高但不明顯,促進(jìn)了鉬對釩氧物種的分散作用,提高了催化活性,溫度越高促進(jìn)作用越明顯。
[Abstract]:With the increasing emission of NOx in coal-fired flue gas and motor vehicle exhaust in recent years, the problem of air pollution is becoming more and more prominent, and people's awareness of environmental protection is gradually improved. The choice of NH3 as a reducing agent in the catalytic reduction (NH3-SCR) atmosphere has become a research hotspot and widely used. The V2O5-WO3/Ti O2 catalyst has been successfully applied to the field of industrial flue gas denitrification, but the amount of catalyst is high cost. In view of the high amount of arsenic in the coal burning in China, it is necessary to add molybdenum additives with a certain arsenic poisoning effect. However, the addition of molybdenum to the V2O5/Ti O2 catalyst will cause a certain degree of overall mechanical strength of the catalyst. Down. Cordierite honeycomb ceramics have high mechanical strength and low thermal expansion coefficient, and have been widely used as matrix materials for honeycomb coated catalysts. This kind of catalyst should be used in the treatment of motor vehicle exhaust at present. Because such catalysts have large pore density, and the load of the coating is limited easily to fall off, so there is no industrial large flow flue gas. A successful example of rational application. The project uses a large aperture cordierite as a matrix material to prepare a high solid and low viscosity nano Ti O2 sol by sol-gel method, and the preparation process of the catalyst by dipping Q plum, dimple, beech and plutonium beech frame M???? RD, UV-vis DRS, Raman and XPS. The effects of the coating times and time, the drying temperature and time, the concentration of the active component impregnation solution, the active component impregnation method and the ratio of vanadium and molybdenum) on the load of the carrier coating and the active component, the bond strength of the coating, the structure and morphology of the catalyst and the composition, the redox property and the catalytic activity of the catalyst were analyzed in detail. In the process of soaking, the adsorption rate of the carrier coating and the active component is fast. The adsorption saturation is reached about 0.5h, and the increase of the coating and the number of impregnation can increase the overall load of the carrier coating and the active component, but the increment gradually decreases. During the curing process of the carrier coating and the active component, the solid loading temperature at 80 C is the best, about 1H load is guaranteed. The coating is uniform and smooth, the coating is uniform and smooth, the coating is covered with multilayer, the surface has a slight crack and no skin, and the coating has strong bond strength. The coating process does not affect the inner pore structure of the catalyst coating. The isothermal adsorption desorption curve is IV, with mesoporous and a small number of large pores; 3. Molybdenum can obviously inhibit the crystal grain of vanadium and oxygen species. The growth of a partially isolated state of vanadium enters the lattice of Ti O2, causing the residual electron binding energy to shift towards the high field and the V2p binding energy to the low field. Molybdenum also has an induction effect on vanadium, which makes the binding energy of the residual electrons of V2p shift to the high field and the Mo3d binding energy to the low field. (4) the preferential impregnation of molybdenum in the leaching process can increase the survival to a greater degree. The dispersing of the sex species on the surface of the catalyst improves the oxidation and reduction performance, makes the reduction temperature shift to the low temperature, increases the band gap width of the vanadium and oxygen species and improves the catalytic activity of the high temperature section of the catalyst. The co impregnation method impregnated molybdenum is more effective in inhibiting the crystallization of vanadium, and promoting the bonding with the carrier, and the molybdenum is used to promote vanadium and the vanadium. The carrier bonding is the main factor, and the doping effect on the crystalline vanadium oxygen species is weak. All the samples have strong sulfur resistance. 5. The increase of the concentration of the impregnation liquid increases the crystallinity of the active species, increases the oxidation and reduces the catalytic activity of the catalyst at the high temperature section, but the catalytic activity of the low temperature section increases.V2p, and the binding energy of the Mo3d and Ti2p is all low. The interaction between the carrier and the active species is weakened; 6. The ratio of molybdenum to vanadium increases, making the grain growth of the crystalline vanadium oxygen species and the anatase Ti O2 restrained and broadening and blue shift, the dispersion of the isolated vanadium oxygen species and the high crystallinity of molybdenum oxide are not obvious, which promotes the dispersion of molybdenum to vanadium and oxygen species. The catalytic activity increased, and the higher the temperature, the more obvious the promoting effect.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X701;O643.36

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱昌厚;;高溫變換催化劑床層的反吹[J];天然氣化工(C1化學(xué)與化工);1982年01期

2 彭明華;催化劑工程在硫酸生產(chǎn)中所起的作用[J];硫酸工業(yè);1978年S1期

3 羅家立;;車輪狀烴類蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的評述[J];化肥工業(yè);1982年06期

4 郭漢賢;;論化肥催化劑的硫中毒[J];化肥工業(yè);1983年05期

5 楊彥偉,吳全貴,王贊峰,武法詠;低變催化劑的非氧化卸出方法[J];化肥設(shè)計(jì);2000年06期

6 孫永勝;低變催化劑還原流程的改造[J];大氮肥;2000年03期

7 縱秋云;中壓耐硫變換工藝及催化劑的使用現(xiàn)狀[J];齊魯石油化工;2001年01期

8 吳崎;高溫變換催化劑使用狀況分析及更換方案探討[J];大氮肥;2002年05期

9 汪忠明;監(jiān)控再生操作 降低催化劑跑損[J];安徽化工;2003年03期

10 萬兵;變換催化劑的使用和評價(jià)[J];小氮肥;2003年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 周新娣;盧福明;;Z-503預(yù)轉(zhuǎn)化催化劑的工業(yè)應(yīng)用[A];煉廠制氫、廢氫回收與氫氣管理學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

2 呂洪浩;曹昭君;劉阿萍;;使用鈷鉬系催化劑過程中的注意事項(xiàng)[A];第五屆全國工業(yè)催化技術(shù)與應(yīng)用年會論文集（下冊）[C];2008年

3 王建國;;鈷鉬耐硫變換催化劑的裝填及硫化[A];第七屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2010年

4 胡召芳;陳荔;劉應(yīng)杰;劉華偉;李木林;胡典明;王先厚;孔渝華;;CTO-1脫氧催化劑的工業(yè)應(yīng)用[A];第六屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2009年

5 閻富山;羅繼剛;;預(yù)載活性組分汽油脫臭催化劑床層壓降增大和活性下降原因分析及對策[A];第1屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2004年

6 王元琪;梁長君;高慧東;;DZG-10催化劑的首次工業(yè)應(yīng)用[A];第2屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2005年

7 艾中秋;;RN-10B催化劑在滄州分公司加氫精制裝置上的應(yīng)用[A];第三屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2006年

8 杜霞茹;李鋒;付桂芝;肖菲;束慶宇;劉振峰;;低溫SCR脫除NOx催化劑的開發(fā)[A];第十屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2013年

9 杜彩霞;;制氫原料加氫凈化催化劑使用技術(shù)[A];第2屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2005年

10 江展昌;范涌泉;范欽紅;;JB-1新型耐硫變換催化劑的中試與工業(yè)應(yīng)用[A];第2屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 李杰;烴類原料蒸汽轉(zhuǎn)化制氫系列催化劑及技術(shù)成功[N];科技日報(bào);2006年

2 王永軍　白志敏;從春到夏的堅(jiān)守與突破[N];中國石化報(bào);2011年

3 原化學(xué)工業(yè)部副總工程師 中國氮肥工業(yè)協(xié)會原理事長 王文善;催化劑，，CO變換工藝的靈魂[N];中國化工報(bào);2014年

4 ;節(jié)能型全徑向串塔新工藝的五大特性[N];中國化工報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鐘光祥;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助設(shè)計(jì)六氟丙烯氫氟化催化劑[D];浙江大學(xué);1999年

2 彭悅;選擇性催化還原氮氧化物鈰基催化劑的研究[D];吉林大學(xué);2012年

3 吳慧雄;二氧化硫催化氧化反應(yīng)器流向變換強(qiáng)制周期操作的模型化[D];北京化工大學(xué);1995年

4 孫昱東;原料組成對渣油加氫轉(zhuǎn)化性能及催化劑性質(zhì)的影響[D];華東理工大學(xué);2011年

5 李俊峰;氧化鈰基催化劑的制備及催化氧化性能的研究[D];華東理工大學(xué);2012年

6 武新穎;丙烯氨氧化合成丙烯腈催化劑氧化/還原行為研究[D];北京化工大學(xué);2009年

7 李文澤;碳一化學(xué)品轉(zhuǎn)化反應(yīng)及催化劑的研究[D];東北大學(xué);2011年

8 王麗霞;過渡金屬基催化劑在乙醇合成乙酸乙酯反應(yīng)中催化性能的研究[D];吉林大學(xué);2010年

9 李菁;摻雜六鋁酸鹽催化劑上甲烷二氧化碳重整反應(yīng)研究[D];吉林大學(xué);2011年

10 羅春容;SiO_2和Al_2O_3負(fù)載的Rh、Ru、Ir催化劑上甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)機(jī)理研究[D];廈門大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 朱秋樺;鈣鈦礦型復(fù)合氧化物催化劑用于焦?fàn)t煤氣二氧化碳重整反應(yīng)的研究[D];上海大學(xué);2015年

2 李士偉;水蒸汽法再生乙炔氫氯化鉍基無汞催化劑的研究[D];新疆大學(xué);2015年

3 羅敏;銅基甲醛乙炔化催化劑活性銅物種的形成及炔化性能研究[D];山西大學(xué);2014年

4 任云朋;焦化輕油加氫制備高辛烷值汽油調(diào)和組分的研究[D];太原理工大學(xué);2014年

5 李虎;Mn_2O_3/AC微波催化劑微波選擇催化還原氮氧化物研究[D];湘潭大學(xué);2013年

6 趙寶春;裂解汽油一段加氫催化劑HTC-200的應(yīng)用研究[D];東北石油大學(xué);2015年

7 魏_";鎳基裂解汽油加氫催化劑的開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用[D];東北石油大學(xué);2015年

8 任鵬軍;140萬噸/年加氫裂化裝置催化劑濕法與干法硫化開工的應(yīng)用研究[D];華東理工大學(xué);2015年

9 劉波;蜂窩狀釩鉬鈦脫硝催化劑的涂覆技術(shù)及性能研究[D];重慶大學(xué);2015年

10 萬鴻;一段甲烷水蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的應(yīng)用評價(jià)[D];四川大學(xué);2003年

本文編號：1911513