鈰鐵固溶體的合成及其低溫NH 3 -SCR脫硝機理研究
發(fā)布時間:2022-12-04 17:22
我國是煤炭資源的消耗大國,然而大部分煤炭的利用方式就是直接燃燒,在這個燃燒的過程中會伴隨著大量對環(huán)境造成污染的氣體的釋放,其中最為重要的一項指標就是NOx的排放量,所以控制NOx的排放非常重要。其中主流技術是選擇性催化還原(SCR)。但當前主流脫硝催化劑成本較高,有二次污染,且溫度窗口較高,所以研發(fā)出綠色、低溫、高效的脫硝催化劑迫在眉睫。目前鐵系氧化物和稀土氧化物經常被用來制備脫硝催化劑,并且取得了良好的脫硝效果,而這些元素在白云鄂博尾礦中含量豐富。所以本文以白云鄂博精礦作為研究對象,研究其結構并分析脫硝機理,給精礦的綜合利用提供一種新的利用思路以及實驗指導,從而達到“以廢制廢”的目的。首先對比了幾種催化劑制備方法,通過實驗確定出最佳制備方法為微波水熱法,實驗結果表明,微波水熱法制備的催化劑在低溫150℃就達到了最高的80%活性,催化劑比表面積大,分散性好,且催化劑中的Ce3+、Fe2+和表面吸附氧的含量最多,因此其形成的Ce-Fe-O固溶體和氧缺陷最多,所以最佳方法為微波水熱法。然后采用了微波水熱...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 NO_x的產生及危害
1.1.2 NO_x的排放標準
1.1.3 常見低氮燃燒技術
1.1.4 常見煙氣脫硝技術
1.2 SCR煙氣脫硝技術
1.2.1 SCR技術應用現(xiàn)狀
1.2.2 SCR技術分類
1.2.3 SCR技術還原劑的選擇
1.2.4 低溫NH_3-SCR技術反應機理
1.3 催化劑的選擇與制備
1.3.1 載體的選擇
1.3.2 活性組分的選擇
1.3.3 制備方法的選擇
1.4 技術路線
2 實驗材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗設備
2.3 固溶體的制備
2.4 固溶體脫硝測試方法
2.5 原位紅外實驗步驟
2.5.1 表面吸附態(tài)實驗
2.5.2 表面熱穩(wěn)定性實驗
2.5.3 O_2對NH_3及NO吸附的影響
2.5.4 瞬態(tài)DRIFTs實驗
3 不同制備方法對固溶體的影響研究
3.1 實驗結果與討論
3.1.1 固溶體的活性測試
3.1.2 固溶體的比表面積分析
3.1.3 固溶體的物相結構分析
3.1.4 固溶體的分子結構分析
3.1.5 固溶體的原子價態(tài)分析
3.2 本章小結
4 微波水熱法制備鈰鐵固溶體催化劑低溫NH_3-SCR的性能測試及表征
4.1 實驗結果與討論
4.1.1 固溶體的活性測試
4.1.2 固溶體表面吸附酸量分析
4.1.3 固溶體比表面積分析
4.1.4 固溶體的掃描電鏡分析
4.1.5 固溶體的物相結構分析
4.1.6 固溶體的分子結構分析
4.1.7 固溶體的原子價態(tài)分析
4.2 本章小結
5 固溶體的脫硝反應機理研究
5.1 實驗結果與討論
5.1.1 固溶體表面反應物吸附態(tài)研究實驗
5.1.2 固溶體的表面熱穩(wěn)定性實驗
5.1.3 O_2對NH_3和NO吸附的影響
5.1.4 瞬態(tài)DRIFTs實驗
5.2 機理分析
5.3 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
在學研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大氣中氮氧化物的危害及治理[J]. 王禹蘇,張蕾,陳吉浩,文欣. 科技創(chuàng)新與應用. 2019(07)
[2]我國氮氧化物排放控制及脫硝催化劑研究進展[J]. 王修文,李露露,孫敬方,萬海勤,湯常金,高飛,董林. 工業(yè)催化. 2019(02)
[3]低溫選擇性催化還原(SCR)脫硝催化劑的研究進展[J]. 劉銘輝,劉濤,肖成磊. 世界有色金屬. 2018(21)
[4]硝酸尾氣SCR脫硝技術的開發(fā)及工業(yè)應用[J]. 盧衍波,王學海. 化工環(huán)保. 2019(02)
[5]氮氧化物危害及處理方法[J]. 王旭睿. 當代化工研究. 2018(10)
[6]城市森林對氮氧化物(NOX)凈化作用研究進展[J]. 王迪,李少寧,魯紹偉,趙娜. 環(huán)境科學與技術. 2018(08)
[7]燃煤電廠煙氣脫硝SCR技術還原劑選擇的分析[J]. 席磊. 中國資源綜合利用. 2018(03)
[8]氮氧化物控制技術的研究進展[J]. 冉獻強. 低碳世界. 2017(19)
[9]低溫NH3-SCR脫硝催化劑的研究現(xiàn)狀與進展[J]. 喬南利,楊憶新,宋煥巧,郭林,羅明生. 化工環(huán)保. 2017(03)
[10]選擇性還原煙氣脫硝(SCR)技術的研究現(xiàn)狀[J]. 陳志麗,來世鵬. 科技展望. 2016(15)
碩士論文
[1]錳基催化劑研制及其低溫選擇性催化還原NOX機理研究[D]. 陳建軍.清華大學 2007
本文編號:3708679
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 NO_x的產生及危害
1.1.2 NO_x的排放標準
1.1.3 常見低氮燃燒技術
1.1.4 常見煙氣脫硝技術
1.2 SCR煙氣脫硝技術
1.2.1 SCR技術應用現(xiàn)狀
1.2.2 SCR技術分類
1.2.3 SCR技術還原劑的選擇
1.2.4 低溫NH_3-SCR技術反應機理
1.3 催化劑的選擇與制備
1.3.1 載體的選擇
1.3.2 活性組分的選擇
1.3.3 制備方法的選擇
1.4 技術路線
2 實驗材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗設備
2.3 固溶體的制備
2.4 固溶體脫硝測試方法
2.5 原位紅外實驗步驟
2.5.1 表面吸附態(tài)實驗
2.5.2 表面熱穩(wěn)定性實驗
2.5.3 O_2對NH_3及NO吸附的影響
2.5.4 瞬態(tài)DRIFTs實驗
3 不同制備方法對固溶體的影響研究
3.1 實驗結果與討論
3.1.1 固溶體的活性測試
3.1.2 固溶體的比表面積分析
3.1.3 固溶體的物相結構分析
3.1.4 固溶體的分子結構分析
3.1.5 固溶體的原子價態(tài)分析
3.2 本章小結
4 微波水熱法制備鈰鐵固溶體催化劑低溫NH_3-SCR的性能測試及表征
4.1 實驗結果與討論
4.1.1 固溶體的活性測試
4.1.2 固溶體表面吸附酸量分析
4.1.3 固溶體比表面積分析
4.1.4 固溶體的掃描電鏡分析
4.1.5 固溶體的物相結構分析
4.1.6 固溶體的分子結構分析
4.1.7 固溶體的原子價態(tài)分析
4.2 本章小結
5 固溶體的脫硝反應機理研究
5.1 實驗結果與討論
5.1.1 固溶體表面反應物吸附態(tài)研究實驗
5.1.2 固溶體的表面熱穩(wěn)定性實驗
5.1.3 O_2對NH_3和NO吸附的影響
5.1.4 瞬態(tài)DRIFTs實驗
5.2 機理分析
5.3 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
在學研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大氣中氮氧化物的危害及治理[J]. 王禹蘇,張蕾,陳吉浩,文欣. 科技創(chuàng)新與應用. 2019(07)
[2]我國氮氧化物排放控制及脫硝催化劑研究進展[J]. 王修文,李露露,孫敬方,萬海勤,湯常金,高飛,董林. 工業(yè)催化. 2019(02)
[3]低溫選擇性催化還原(SCR)脫硝催化劑的研究進展[J]. 劉銘輝,劉濤,肖成磊. 世界有色金屬. 2018(21)
[4]硝酸尾氣SCR脫硝技術的開發(fā)及工業(yè)應用[J]. 盧衍波,王學海. 化工環(huán)保. 2019(02)
[5]氮氧化物危害及處理方法[J]. 王旭睿. 當代化工研究. 2018(10)
[6]城市森林對氮氧化物(NOX)凈化作用研究進展[J]. 王迪,李少寧,魯紹偉,趙娜. 環(huán)境科學與技術. 2018(08)
[7]燃煤電廠煙氣脫硝SCR技術還原劑選擇的分析[J]. 席磊. 中國資源綜合利用. 2018(03)
[8]氮氧化物控制技術的研究進展[J]. 冉獻強. 低碳世界. 2017(19)
[9]低溫NH3-SCR脫硝催化劑的研究現(xiàn)狀與進展[J]. 喬南利,楊憶新,宋煥巧,郭林,羅明生. 化工環(huán)保. 2017(03)
[10]選擇性還原煙氣脫硝(SCR)技術的研究現(xiàn)狀[J]. 陳志麗,來世鵬. 科技展望. 2016(15)
碩士論文
[1]錳基催化劑研制及其低溫選擇性催化還原NOX機理研究[D]. 陳建軍.清華大學 2007
本文編號:3708679
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