發(fā)布時間：2020-06-17 15:24

【摘要】：本文提出一種基于核殼粒徑雙調(diào)控制備催化材料微膠囊的方法,在此基礎(chǔ)上制備了粉末脫硝劑,該脫硝劑可在600~900°C的寬泛溫度窗口內(nèi)高效脫除煙氣中的氮氧化物。催化材料為高錳酸鉀,采用熔化分散冷凝法微膠囊技術(shù)對其進行包覆,通過氣力乳化和旋風(fēng)分級對殼材和核材實現(xiàn)粒徑雙調(diào)控,并構(gòu)建了微膠囊化實驗裝置�？疾觳煌苽浞椒�、平均流速、核材粒徑等工藝參數(shù)對微膠囊催化材料性能的影響,實驗結(jié)果表明:氣體流速為1.12 m/s,核材粒徑為15.4μm,核殼材料質(zhì)量比1:3.5,親水親油平衡值為10的微膠囊化條件下制得的微膠囊催化材料粒徑為180μm,包覆率達(dá)到了91%。通過對微膠囊的表面形貌進行SEM表征發(fā)現(xiàn),微膠囊是以催化材料為核-蜂蠟為殼的多核包覆形態(tài);通過XRD圖譜對照分析,沒有改變催化材料的微觀晶態(tài)結(jié)構(gòu)和組分活性;通過FT-IR譜圖對照分析,微膠囊催化材料是通過化學(xué)鍵合相互作用包覆而成,而不是簡單的物理吸附;通過UV、TG分析,微膠囊催化材料粒徑為180μm時,具有較好的緩釋性能,更易釋放;對微膠囊制備過程進行了OM觀察表明,微膠囊化過程首先將殼材熔化呈現(xiàn)熔融狀態(tài),加入核材形成均勻的殼核分散體系,體系冷卻之后殼材在核材周圍成膜析出。本文試制了粉末脫硝劑,由微膠囊催化材料、氯化銨、干燥劑和助燃劑按一定比例混合而成,在流化催化實驗裝置中考察了粉末脫硝劑流化催化脫除氮氧化物性能,并確定了最佳工藝參數(shù):在模擬煙氣流量4.8 m~3/h,反應(yīng)溫度600~900°C,氨氮摩爾比1.3:1,微膠囊催化材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.6%的實驗條件下,脫硝效率可達(dá)92%以上。結(jié)果表明基于核殼粒徑雙調(diào)控微膠囊催化材料粉末脫硝劑的制備,通過改變工藝參數(shù)來調(diào)節(jié)微膠囊平均粒徑和包覆率大小,可進一步提高微膠囊催化材料的釋放性,提高了脫硝效率,有望解決我國中小型燃煤鍋爐所面臨的現(xiàn)有脫硝技術(shù)不適用的技術(shù)難題。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X773
【圖文】：

基于微膠囊助劑的粉末脫硝劑制備及性能研究的氮氧化物控制技術(shù)按燃燒時段可分為三大類[14]：（1）燃燒前控制技術(shù)，主要是洗選、型煤加工和水煤漿技術(shù)，通過控制含氮量來降低氮氧化物的生成量；（2）燃燒中控制技術(shù)，主要是低氮燃燒技術(shù)，通過改變?nèi)紵龡l件來控制燃燒過程中NOx 的生成量；（3）燃燒后控制技術(shù)，即為煙氣脫硝技術(shù)，通過把煙氣中的NOX還原為 N2來減少 NOx 的排放量。如圖 1.1 所示。

圖 1.2 SCR 脫硝主要反應(yīng)Fig. 1.2 Prinicipal reaction for SCR denitrationSCR 脫硝技術(shù)是較為先進的煙氣脫硝技術(shù)，該技術(shù)對 NOX的轉(zhuǎn)化率~90%。催化劑是 SCR 反應(yīng)的核心，起著有效脫硝的重要作用，可以用于 S硝技術(shù)的催化劑主要有貴金屬催化劑、金屬氧化物催化劑和分子篩催化劑R 裝置實際運用中，催化劑在長期使用過程中會由于煙氣中的某些“毒物引起中毒導(dǎo)致失活，降低煙氣中的粉塵量可有效降低對 SCR 催化劑的毒害，延長催化劑的使用壽命�；痣姀S燃煤鍋爐應(yīng)在 SCR 脫硝機組之前安裝除組脫除煙氣中的粉塵；另外，當(dāng)反應(yīng)具有高溫條件時，為了滿足催化劑反應(yīng)，需要額外的燃燒器或蒸汽加熱器，此工藝投資和運行費用較高，且催化劑昂貴、易發(fā)生失活需及時更換，以上種種也就導(dǎo)致了 SCR 脫硝技術(shù)全面推用受到了限制。.2.2 選擇性非催化還原法（SNCR）

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本文編號：2717802