汞是一種劇毒的大氣污染物,會對環(huán)境造成長期的危害。煤炭燃燒是最大的汞排放源,因此控制汞排放最重要的就是減少燃煤煙氣中的汞含量。催化氧化法能夠將單質汞轉化成為水溶性的氧化態(tài)汞,是一種十分可行的的燃煤煙道氣脫汞方法。過渡金屬氧化物具有較好的氧化還原能力,是催化氧化法脫汞的常用催化劑。但現(xiàn)有制備方法合成出的催化劑結構較差,活性位點數(shù)量較少,影響反應氣體的傳質與吸附氧化過程,從而限制了其對Hg⁰的催化效率。本論文針對現(xiàn)有脫汞催化劑存在的問題,對催化劑進行形貌調控。首先通過調控催化劑的孔道結構來改善其性質,研究催化劑的脫汞活性以及煙道氣組分對催化劑的影響。在此基礎上考察了Ce和Co的相互作用,探究其組分之間相互作用的方式、規(guī)律和機理。其次通過調控催化劑暴露晶面以提高其表面活性位點數(shù)量,并使用活性測試與表征分析其理化性質與脫汞性能。使用模板法制備Ce-Co催化劑調控催化劑的結構,并與共沉淀法進行對比（分別以Ce-Co-T與Ce-Co-C表示）,表征結果表明Ce-Co-T比Ce-Co-C具有更均一的粒徑與孔徑、更大的比表面積、更有利的金屬組分分散度、更多的表面吸附氧以及更強的氧... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 大氣汞污染概述
        1.1.1 汞的危害
        1.1.2 汞的來源
        1.1.3 汞的形態(tài)及性質
    1.2 脫汞技術
        1.2.1 現(xiàn)有污染控制設備脫汞
        1.2.2 吸附法脫汞
        1.2.3 等離子體技術脫汞
        1.2.4 化學沉淀法脫汞
        1.2.5 催化氧化法脫汞
    1.3 催化氧化法脫汞概述
        1.3.1 負載型催化劑
        1.3.2 非負載型催化劑
        1.3.3 脫汞催化劑研究現(xiàn)狀
    1.4 形貌可控型催化劑
        1.4.1 孔結構控制型催化劑
        1.4.2 晶面控制型催化劑
    1.5 論文的選題意義及研究內容
2 實驗器材與方法
    2.1 引言
    2.2 實驗室系統(tǒng)
        2.2.1 配氣系統(tǒng)
        2.2.2 反應系統(tǒng)
        2.2.3 測試系統(tǒng)
    2.3 實驗化學試劑和儀器
        2.3.1 實驗試劑
        2.3.2 實驗設備
    2.4 催化劑活性測試
    2.5 催化劑表征
        2.5.1 X-射線衍射(XRD)分析
        2.5.2 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.5.3 氮氣吸附脫附
        2.5.4 程序升溫還原(H_2-TPR)分析
        2.5.5 X-射線光電子能譜(XPS)分析
3 Ce-Co-O_x催化劑的制備及其脫汞研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 硬模板法制備有序介孔Ce-Co-O_x催化劑
        3.2.2 共沉淀法制備Ce-Co-O_x催化劑
    3.3 Ce-Co-O_x催化劑的脫汞性能
    3.4 Ce-Co-O_x催化劑的表征
        3.4.1 氮氣吸附脫附分析
        3.4.2 TEM分析
        3.4.3 XRD分析
        3.4.4 H_2-TPR分析
        3.4.5 XPS分析
    3.5 催化劑使用壽命測試
    3.6 煙氣組分對催化劑性能的影響
    3.7 本章小結
4 Ce_x-Co_y有序介孔催化劑的制備及脫汞性能研究
    4.1 引言
    4.2 催化劑的制備
    4.3 Ce_x-Co_y催化劑的表征
        4.3.1 TEM分析
        4.3.2 XRD和HR-TEM分析
        4.3.3 氮氣吸附脫附分析
        4.3.4 XPS分析
        4.3.5 H_2-TPR分析
    4.4 Ce_x-Co_y催化劑的脫汞性能
    4.5 本章小結
5 納米Co_3O_4晶面調控及脫汞性能研究
    5.1 引言
    5.2 催化劑的制備
        5.2.1 Co_3O_4納米棒的制備
        5.2.2 Co_3O_4納米顆粒的制備
    5.3 納米Co_3O_4催化劑的脫汞性能
    5.4 納米Co_3O_4催化劑的表征
        5.4.1 XRD分析
        5.4.2 TEM分析
        5.4.3 氮氣吸附脫附分析
        5.4.4 XPS分析
        5.4.5 H_2-TPR分析
    5.5 本章小結
結論
創(chuàng)新點及展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]燃煤煙氣脫汞技術研究進展[J]. 付康麗,趙婷雯,姚明宇,程廣文,楊成龍,楊嵩,蔡銘,李陽,趙瀚辰.  熱力發(fā)電. 2017(06)
[2]燃煤電廠現(xiàn)有煙氣凈化設備脫汞特性分析[J]. 呂太,馮銀行,索利慧,孫文博,齊笑言,李海強.  熱力發(fā)電. 2017(03)



本文編號：3259437