本文關鍵詞：V_2O_5-TiO_2低溫SCR催化劑活性及應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：選擇性催化還原(SCR)技術具有脫NOx效率高（90%）和運行穩(wěn)定等優(yōu)點而成為世界脫硝市場的主流技術。低溫SCR催化劑的使用，降低了煙氣中NOx被還原的溫度，從而使SCR系統(tǒng)成本降低，減少催化劑的用量，延長催化劑壽命。因此，研發(fā)高活性的低溫SCR催化劑具有重要的經(jīng)濟和實際意義。 本文在原有研究基礎上制備了V_2O_5-TiO_2催化劑，并考察了V_2O_5負載量對于催化劑脫硝效率的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，當V_2O_5的負載量在0.5~5wt%變化時，隨著V的加入的增大，脫硝效率和SO_2轉化率呈現(xiàn)上升的趨勢。當V_2O_5負載為3wt%，反應溫度為180℃時，NOx轉化率達到90%以上，SO_2轉化率低于1.2%。確定了V_2O_5的最佳負載量為3wt%。 在實驗室原有研究結論基礎上，分別負載了6～15wt%的助劑MoO_3和WO_3，繼續(xù)拓展研究了6wt%以上含量的MoO_3和WO_3對催化劑的影響。結果表明，V-Mo-Ti催化劑NOx選擇性催化還原活性優(yōu)于V-W-Ti催化劑；MoO_3的添加可以明顯抑制催化劑SO_2氧化活性，在120～220℃反應溫度區(qū)間，MoO_3的負載量在9wt%以上，可使SO_2轉化率降低到1%以下。 在3wt%V_2O_5/6wt%MoO_3-TiO_2和3wt%V_2O_5/6wt%WO_3-TiO_2配方基礎上添加不同量的MgO和NH4F，對催化劑進行表面修飾改性。對于兩個系列催化劑，0.1wt%的MgO可以改善催化劑的NOx活性；對于V-Mo-Ti系列催化劑，1wt%的F-修飾可以顯著改善的NOx活性，對于V-W-Ti系列催化劑，1.5wt%F-修飾時活性較好。 考察了氨氮比、煙氣中O_2含量、空間速度以及煙氣溫度等實驗條件對V-Ti基催化劑的影響，確定了所研制SCR催化劑的最適宜的運行條件。 根據(jù)實際煙氣狀況，設計了低溫SCR脫硝的工藝流程和設備單體，在反應器中使用實驗室制備的蜂窩催化劑。在煙氣溫度為170~200℃時，，脫硝系統(tǒng)脫硝效果良好，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。當運行溫度達到240～260℃，SCR系統(tǒng)能夠達到93%以上的去除效率。
【關鍵詞】：低溫 SCR V_2O_5/MoO_3-TiO_2 V_2O_5/WO_3-TiO_2 SO_2轉化率
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景10-12
• 1.1.1 催化技術與環(huán)境問題10
• 1.1.2 氮氧化物的污染和危害10-11
• 1.1.3 氮氧化物的主要排放源11
• 1.1.4 我國 NO_x污染形勢11-12
• 1.2 選擇性催化還原脫硝的研究現(xiàn)狀與發(fā)展12-18
• 1.2.1 NO_x控制技術12-16
• 1.2.2 SCR 催化劑16
• 1.2.3 V_2O_5/TiO_2催化劑16-18
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容和實際意義18-19
• 1.3.1 本課題的主要內(nèi)容18
• 1.3.2 本課題的前景及發(fā)展方向18-19
• 1.4 本章小結19-20
• 第2章 實驗研究內(nèi)容及方案20-26
• 2.1 催化劑的制備20-21
• 2.1.1 催化劑制備的藥品20
• 2.1.2 實驗主要儀器20-21
• 2.1.3 催化劑的制備方法21
• 2.2 催化劑活性評價及表征21-24
• 2.2.1 催化劑活性評價平臺21-23
• 2.2.2 催化劑的表征23-24
• 2.3 成型催化劑的工程應用24
• 2.3.2 催化劑成型設備24
• 2.3.3 工程應用監(jiān)測設備24
• 2.4 本章小結24-26
• 第3章 V_2O_5負載對 V_2O_5-TiO_2催化劑活性的影響26-34
• 3.1 引言26
• 3.2 不同 V_2O_5負載量催化劑的制備26-27
• 3.3 NO_x活性評價和 SO_2轉化率測試27-29
• 3.4 催化劑的表征29-31
• 3.5 本章小結31-34
• 第4章 助劑對 V_2O_5-TiO_2催化劑活性的影響34-46
• 4.1 引言34
• 4.2 催化劑的制備34-36
• 4.2.1 不同 MoO_3負載量 V_2O_5/TiO_2催化劑的制備34-35
• 4.2.2 不同 WO_3負載量 V_2O_5/TiO_2催化劑的制備35-36
• 4.3 NO_x活性評價及 SO_2轉化率測試36-41
• 4.3.1 MoO_3含量對 SCR 催化劑脫硝活性的影響36-37
• 4.3.2 WO_3含量對 SCR 催化劑脫硝活性的影響37-38
• 4.3.3 V_2O_5-MoO_3/TiO_2催化劑與 V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑脫硝活性對比38-40
• 4.3.4 V_2O_5/MoO_3-TiO_2催化劑的 SO_2轉化率40-41
• 4.4 催化劑的表征41-43
• 4.4.1 BET 比表面分析41
• 4.4.2 XRD 表征41-43
• 4.5 本章小結43-46
• 第5章 對 V_2O_5-TiO_2催化劑進行表面修飾的實驗研究46-60
• 5.1 引言46
• 5.2 催化劑的改性制備方法46-48
• 5.2.1 MgO 修飾催化劑的制備46-47
• 5.2.2 F-修飾催化劑的制備47-48
• 5.3 NO_x活性評價及 SO_2轉化率測試48-53
• 5.3.1 MgO 添加量對 SCR 催化劑的影響48-51
• 5.3.2 F-添加量對 SCR 催化劑的影響51-53
• 5.4 催化劑的 XRD 和 BET 表征53-57
• 5.5 本章小結57-60
• 第6章 實驗條件對催化劑活性的影響60-66
• 6.1 引言60
• 6.2 O_2含量對催化劑的影響60-61
• 6.3 NH_3/NO 比對催化劑活性的影響61-62
• 6.4 空速對催化劑活性的影響62-64
• 6.5 煙氣溫度對催化劑活性的影響64-65
• 6.7 本章小結65-66
• 第7章 SCR 實際工程應用66-74
• 7.1 工程概況66-67
• 7.1.1 工程當?shù)氐臍庀髼l件66
• 7.1.2 工況參數(shù)及設計要求66-67
• 7.2 SCR 脫硝工藝設計67-72
• 7.2.1 制氨系統(tǒng)67-69
• 7.2.3 均流器的設計69-70
• 7.2.4 清灰系統(tǒng)70-72
• 7.3 系統(tǒng)處理效果及優(yōu)勢72
• 7.4 本章小結72-74
• 結論74-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士士學位期間所發(fā)表的學術論文80-82
• 致謝82

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：V_2O_5-TiO_2低溫SCR催化劑活性及應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：301076