錳鈰基SCR催化劑抗硫抗水及協(xié)同等離子體脫硝效果研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-08 01:35
氮氧化物是一種常見的大氣污染物,對(duì)周圍環(huán)境和人們健康造成了很大的危害。低溫SCR技術(shù)因具有運(yùn)行能耗低、易對(duì)現(xiàn)有鍋爐煙氣凈化系統(tǒng)改造等優(yōu)點(diǎn),引起人們廣泛的關(guān)注。所以研究具備低溫活性窗口寬、耐硫耐水性能好的催化劑極有意義。本文制備了無釩環(huán)保型Mn-Ce/TiO2低溫催化劑用于脫硝研究,并通過金屬元素?fù)诫s改性進(jìn)行耐硫耐水研究,最后考察了低溫催化劑與等離子體協(xié)同脫硝效果。首先,本文利用浸漬法制備了Mn-Ce/TiO2催化劑,對(duì)其進(jìn)行脫硝穩(wěn)定性和耐硫耐水評(píng)價(jià)。研究發(fā)現(xiàn),該催化劑具有良好的低溫脫硝活性,100℃時(shí)即可達(dá)到90%的脫硝效果;160℃下NOX接近完全脫除,220℃時(shí)脫硝效率在94%左右,且72 h內(nèi)保持不變。水對(duì)催化劑的影響較小,主要表現(xiàn)為競爭吸附。催化劑的耐硫性能較差,50 ppm的SO2在8 h內(nèi)可使脫硝效率下降至40%左右且停硫后脫硝活性不可恢復(fù)。研究還發(fā)現(xiàn)催化劑失活過程可分為兩個(gè)階段,第一階段SO2對(duì)脫硝效果的影響主要表現(xiàn)在競爭吸附上,第二階段使催化劑永久性失活。其次,...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 NO_X的來源及控制
1.1.1 NO_X的來源及危害
1.1.2 控制NO_X的政策標(biāo)準(zhǔn)背景
1.1.3 NO_X的控制技術(shù)
1.2 低溫SCR催化劑
1.2.1 NH_3-SCR脫硝技術(shù)原理與工藝流程
1.2.2 低溫錳鈰基催化劑的研究進(jìn)展和催化機(jī)理
1.3 水硫?qū)Φ蜏豐CR催化劑的影響
1.3.1 H_2O對(duì)低溫SCR反應(yīng)的影響
1.3.2 SO_2對(duì)低溫SCR反應(yīng)的影響
1.4 等離子技術(shù)在脫硝中的應(yīng)用
1.4.1 等離子體概述
1.4.2 介質(zhì)阻擋放電等離子體
1.5 催化劑協(xié)同等離子體脫硝研究進(jìn)展
1.5.1 等離子驅(qū)動(dòng)催化研究進(jìn)展
1.5.2 等離子體增強(qiáng)催化研究進(jìn)展
1.6 脫硝技術(shù)專利地圖分析
1.6.1 脫硝專利分析
1.6.2 等離子體脫硝技術(shù)專利分析
1.7 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 催化劑制備
2.3 催化劑活性評(píng)價(jià)
2.3.1 催化劑活性評(píng)價(jià)裝置
2.3.2 催化劑活性計(jì)算方法
2.4 催化劑與等離子體協(xié)同脫硝
2.4.1 介質(zhì)阻擋放電(DBD)反應(yīng)器系統(tǒng)
2.4.2 反應(yīng)器電學(xué)參數(shù)的測量
2.5 催化劑表征
第3章 Mn-Ce/TiO_2催化劑活性評(píng)價(jià)
3.1 錳鈰摻雜催化劑的制備及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
3.1.1 Mn、Ce摻雜對(duì)催化劑的低溫活性影響
3.1.2 錳鈰催化劑脫硝穩(wěn)定性研究
3.2 水和硫?qū)n-Ce/TiO_2的影響
3.2.1 水蒸氣濃度對(duì)Mn-Ce/TiO_2的影響
3.2.2 二氧化硫?qū)n-Ce/TiO_2的影響
3.2.3 二氧化硫影響因素的探究
3.2.4 水硫共存對(duì)Mn-Ce/TiO_2的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 金屬元素?fù)诫s改性Mn-Ce/TiO_2
4.1 金屬元素?fù)诫s對(duì)Mn-Ce/TiO_2催化劑脫硝效果影響
4.1.1 MC-X的脫硝效果
4.1.2 硫?qū)e、Sb摻雜催化劑的影響
4.1.3 Sb摻雜量對(duì)低溫脫硝效果的影響
4.2 水和硫?qū)C-Sb催化劑脫硝效果的影響
4.2.1 水蒸氣對(duì)MC-Sb催化劑的影響
4.2.2 硫?qū)C-Sb催化劑的影響
4.2.3 硫?qū)Υ呋瘎┯绊懙腦PS分析
4.2.4 水硫共存對(duì)MC-Sb催化劑的脫硝效果影響
4.2.5 MC和MC-Sb催化劑耐水硫性能比較
4.3 本章小結(jié)
第5章 催化劑協(xié)同等離子體脫硝效果研究
5.1 引言
5.2 等離子體脫硝效果研究
5.2.1 DBD反應(yīng)器放電頻率優(yōu)化
5.2.2 等離子體脫硝
5.3 催化劑協(xié)同等離子體脫硝效果研究
5.3.1 NO/O_2/N_2體系下催化劑協(xié)同等離子體脫硝
5.3.2 NO/O_2/N_2/NH_3體系下協(xié)同脫硝效果
5.3.3 NO/O_2/N_2/SO_2體系下協(xié)同脫硝效果
5.3.4 NO/O_2/N_2/NH_3/SO_2體系下協(xié)同脫硝效果
5.3.5 氨含量對(duì)協(xié)同脫硝效果的影響
5.3.6 硫含量對(duì)協(xié)同脫硝效果的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境價(jià)值與經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 俞海淼,周海珠,裴曉梅. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[2]火電廠氮氧化物控制標(biāo)準(zhǔn)、政策分析及研究[J]. 井鵬,岳濤,李曉巖,高曉晶,張迎春. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2009(04)
[3]濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝中脫硝吸收劑的研究現(xiàn)狀[J]. 喬慧萍,楊柳. 電力環(huán)境保護(hù). 2009(01)
[4]關(guān)于大型燃煤電站鍋爐選擇性催化還原脫硝技術(shù)的探討[J]. 黃竹青. 中國能源. 2005(12)
[5]低溫等離子體協(xié)同Ag/Al2O3選擇性催化丙烯還原氮氧化物反應(yīng)的原位紅外光譜研究[J]. 柯銳,李俊華,郝吉明,傅立新,陳強(qiáng),趙大慶. 催化學(xué)報(bào). 2005(11)
[6]選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)展及工程應(yīng)用[J]. 張強(qiáng),許世森,王志強(qiáng). 熱力發(fā)電. 2004(04)
[7]Studies on Nitrogen Oxides Removal Using Plasma Assisted Catalytic Reactor[J]. V.Ravi,Young Sun Mok,B.S.Rajanikanth,Ho-Chul Kang. Plasma Science & Technology. 2003(06)
[8]低溫等離子體及其在廢氣處理中的應(yīng)用[J]. 陳殿英. 化工環(huán)保. 2001(03)
[9]介質(zhì)阻擋放電等離子體直接分解NOx的影響因素[J]. 劉彤,宋志民,石川,楊學(xué)鋒. 環(huán)境科學(xué). 2000(05)
博士論文
[1]選擇性催化還原氮氧化物鈰基催化劑的研究[D]. 彭悅.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]介質(zhì)阻擋等離子體協(xié)同催化技術(shù)處理印染行業(yè)VOCs的研究[D]. 王廣.中國石油大學(xué)(北京) 2017
[2]Mn-Ce/TiO2低溫脫硝催化劑的制備及改性研究[D]. 任旭婷.中國石油大學(xué)(北京) 2016
[3]等離子體協(xié)同低溫催化劑脫除NOx的效果研究[D]. 彭亞東.中國石油大學(xué)(北京) 2016
[4]反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及電源參數(shù)和氣體條件對(duì)等離子體脫硝的影響研究[D]. 周奇.武漢紡織大學(xué) 2013
[5]脈沖電暈放電煙氣脫硝中NH3、C3H6添加作用研究[D]. 朱靜.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3174421
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 NO_X的來源及控制
1.1.1 NO_X的來源及危害
1.1.2 控制NO_X的政策標(biāo)準(zhǔn)背景
1.1.3 NO_X的控制技術(shù)
1.2 低溫SCR催化劑
1.2.1 NH_3-SCR脫硝技術(shù)原理與工藝流程
1.2.2 低溫錳鈰基催化劑的研究進(jìn)展和催化機(jī)理
1.3 水硫?qū)Φ蜏豐CR催化劑的影響
1.3.1 H_2O對(duì)低溫SCR反應(yīng)的影響
1.3.2 SO_2對(duì)低溫SCR反應(yīng)的影響
1.4 等離子技術(shù)在脫硝中的應(yīng)用
1.4.1 等離子體概述
1.4.2 介質(zhì)阻擋放電等離子體
1.5 催化劑協(xié)同等離子體脫硝研究進(jìn)展
1.5.1 等離子驅(qū)動(dòng)催化研究進(jìn)展
1.5.2 等離子體增強(qiáng)催化研究進(jìn)展
1.6 脫硝技術(shù)專利地圖分析
1.6.1 脫硝專利分析
1.6.2 等離子體脫硝技術(shù)專利分析
1.7 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 催化劑制備
2.3 催化劑活性評(píng)價(jià)
2.3.1 催化劑活性評(píng)價(jià)裝置
2.3.2 催化劑活性計(jì)算方法
2.4 催化劑與等離子體協(xié)同脫硝
2.4.1 介質(zhì)阻擋放電(DBD)反應(yīng)器系統(tǒng)
2.4.2 反應(yīng)器電學(xué)參數(shù)的測量
2.5 催化劑表征
第3章 Mn-Ce/TiO_2催化劑活性評(píng)價(jià)
3.1 錳鈰摻雜催化劑的制備及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
3.1.1 Mn、Ce摻雜對(duì)催化劑的低溫活性影響
3.1.2 錳鈰催化劑脫硝穩(wěn)定性研究
3.2 水和硫?qū)n-Ce/TiO_2的影響
3.2.1 水蒸氣濃度對(duì)Mn-Ce/TiO_2的影響
3.2.2 二氧化硫?qū)n-Ce/TiO_2的影響
3.2.3 二氧化硫影響因素的探究
3.2.4 水硫共存對(duì)Mn-Ce/TiO_2的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 金屬元素?fù)诫s改性Mn-Ce/TiO_2
4.1 金屬元素?fù)诫s對(duì)Mn-Ce/TiO_2催化劑脫硝效果影響
4.1.1 MC-X的脫硝效果
4.1.2 硫?qū)e、Sb摻雜催化劑的影響
4.1.3 Sb摻雜量對(duì)低溫脫硝效果的影響
4.2 水和硫?qū)C-Sb催化劑脫硝效果的影響
4.2.1 水蒸氣對(duì)MC-Sb催化劑的影響
4.2.2 硫?qū)C-Sb催化劑的影響
4.2.3 硫?qū)Υ呋瘎┯绊懙腦PS分析
4.2.4 水硫共存對(duì)MC-Sb催化劑的脫硝效果影響
4.2.5 MC和MC-Sb催化劑耐水硫性能比較
4.3 本章小結(jié)
第5章 催化劑協(xié)同等離子體脫硝效果研究
5.1 引言
5.2 等離子體脫硝效果研究
5.2.1 DBD反應(yīng)器放電頻率優(yōu)化
5.2.2 等離子體脫硝
5.3 催化劑協(xié)同等離子體脫硝效果研究
5.3.1 NO/O_2/N_2體系下催化劑協(xié)同等離子體脫硝
5.3.2 NO/O_2/N_2/NH_3體系下協(xié)同脫硝效果
5.3.3 NO/O_2/N_2/SO_2體系下協(xié)同脫硝效果
5.3.4 NO/O_2/N_2/NH_3/SO_2體系下協(xié)同脫硝效果
5.3.5 氨含量對(duì)協(xié)同脫硝效果的影響
5.3.6 硫含量對(duì)協(xié)同脫硝效果的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境價(jià)值與經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 俞海淼,周海珠,裴曉梅. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[2]火電廠氮氧化物控制標(biāo)準(zhǔn)、政策分析及研究[J]. 井鵬,岳濤,李曉巖,高曉晶,張迎春. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2009(04)
[3]濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝中脫硝吸收劑的研究現(xiàn)狀[J]. 喬慧萍,楊柳. 電力環(huán)境保護(hù). 2009(01)
[4]關(guān)于大型燃煤電站鍋爐選擇性催化還原脫硝技術(shù)的探討[J]. 黃竹青. 中國能源. 2005(12)
[5]低溫等離子體協(xié)同Ag/Al2O3選擇性催化丙烯還原氮氧化物反應(yīng)的原位紅外光譜研究[J]. 柯銳,李俊華,郝吉明,傅立新,陳強(qiáng),趙大慶. 催化學(xué)報(bào). 2005(11)
[6]選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)展及工程應(yīng)用[J]. 張強(qiáng),許世森,王志強(qiáng). 熱力發(fā)電. 2004(04)
[7]Studies on Nitrogen Oxides Removal Using Plasma Assisted Catalytic Reactor[J]. V.Ravi,Young Sun Mok,B.S.Rajanikanth,Ho-Chul Kang. Plasma Science & Technology. 2003(06)
[8]低溫等離子體及其在廢氣處理中的應(yīng)用[J]. 陳殿英. 化工環(huán)保. 2001(03)
[9]介質(zhì)阻擋放電等離子體直接分解NOx的影響因素[J]. 劉彤,宋志民,石川,楊學(xué)鋒. 環(huán)境科學(xué). 2000(05)
博士論文
[1]選擇性催化還原氮氧化物鈰基催化劑的研究[D]. 彭悅.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]介質(zhì)阻擋等離子體協(xié)同催化技術(shù)處理印染行業(yè)VOCs的研究[D]. 王廣.中國石油大學(xué)(北京) 2017
[2]Mn-Ce/TiO2低溫脫硝催化劑的制備及改性研究[D]. 任旭婷.中國石油大學(xué)(北京) 2016
[3]等離子體協(xié)同低溫催化劑脫除NOx的效果研究[D]. 彭亞東.中國石油大學(xué)(北京) 2016
[4]反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及電源參數(shù)和氣體條件對(duì)等離子體脫硝的影響研究[D]. 周奇.武漢紡織大學(xué) 2013
[5]脈沖電暈放電煙氣脫硝中NH3、C3H6添加作用研究[D]. 朱靜.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3174421
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