氮氧化物（NO_x=NO+NO₂）作為大氣污染的主要污染源之一,大量的NO_x氣體的排放造成了酸雨、霧霾、臭氧空洞和光化學(xué)煙霧等嚴(yán)重的環(huán)境污染。盡管V₂O₅-WO₃（MoO₃）/TiO₂催化劑已經(jīng)商業(yè)化,但是該類催化劑對(duì)環(huán)境有很大危害且在高溫下（300-450℃）才能保持較高的活性。因此研究和開發(fā)一種脫硝活性高、環(huán)境友好、無毒性的低溫SCR催化劑具有非常重要的意義和價(jià)值。錳鈰金屬氧化物因其良好的低溫活性、自身的環(huán)境友好性和優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)逐漸成為國內(nèi)外低溫脫硝催化劑的研究熱點(diǎn)。磷原子作為一種傳統(tǒng)的非金屬雜原子,其原子半徑更大給電子能力更高是改變碳材料表面性質(zhì)的常用摻雜劑。因此本論文基于磷摻雜炭氣凝膠,采用在炭氣凝膠表面負(fù)載錳鈰金屬氧化物和不同炭化溫度處理,制備了一系列催化劑用于NH₃-SCR的研究,并探究了錳鈰金屬氧化物負(fù)載磷摻雜炭氣凝膠和磷摻雜炭氣凝膠的NH₃-SCR的... 

【文章來源】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

000年以來關(guān)于SCR論文研究總量的統(tǒng)計(jì)

第4頁上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文圖1.2尾氣脫硝技術(shù)Fig.1.2Tailgasdenitrificationtechnology.1.3.1SNCR技術(shù)選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)技術(shù)在煙氣脫硝過程中只使用還原劑而不使用催化劑，通常將氨，尿素或者氫氨酸等還原劑噴入爐內(nèi)，在900-1100℃的溫度中，還原劑直接與煙氣中NOx還原為氮?dú)夂退�。反�?yīng)方程式如（1-4）所示。4NH3+6NO→5N2+6H2O（1-4）SNCR技術(shù)的投資及運(yùn)行成本低，但是該技術(shù)需要的反應(yīng)溫度過高，氮氧化物的脫出效率僅有50%左右，其次該技術(shù)中會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的“氨逃逸”現(xiàn)象，腐蝕設(shè)備。而且在反應(yīng)過程中還原劑會(huì)被煙氣中O2氧化，導(dǎo)致還原劑的消耗量過大。限制了SNCR技術(shù)在工業(yè)中的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。1.3.2SCR技術(shù)擇性催化還原技術(shù)(SCR)技術(shù)是利用催化劑和還原劑將煙氣中的NOx還原為氮?dú)夂退Ｄ壳�，國�?nèi)外研究者研究最多的是以NH3作為還原劑的NH3-SCR技術(shù)。該技術(shù)反應(yīng)的基本路徑如圖1.3所示[17]。NH3-SCR煙氣脫硝技術(shù)的主要化學(xué)反應(yīng)如式（1-5）-（1-7）。SCR技術(shù)研究成熟，脫硝效率高，目前已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)最為廣泛應(yīng)用的煙氣脫硝技術(shù)。

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第5頁圖1.3NH3-SCR脫硝示意圖Fig.1.3NH3-SCRdenitrationdiagram.4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O（1-5）4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O（1-6）4NH3+6NO→5N2+6H2O（1-7）1.4錳鈰基低溫NH3-SCR脫硝催化劑的研究進(jìn)展在NH3-SCR反應(yīng)過程中，最重要的反應(yīng)就是發(fā)生在脫硝催化劑上。而NH3-SCR的關(guān)鍵技術(shù)也在于如何選擇和使用SCR催化劑。近些年來，大量的研究者圍繞低溫NH3-SCR催化劑展開了廣泛的研究。催化劑的不同也對(duì)應(yīng)著不同的反應(yīng)溫度窗口，不同的脫硝效率以及不同的抗硫抗水效率等。目前，國內(nèi)外對(duì)SCR催化劑的研究主要分為沸石分子篩催化劑，金屬氧化物催化劑和貴金屬催化劑。其中，沸石分子篩催化劑目前研究最多的是Cu-ZSM-5催化劑，該類催化劑的優(yōu)點(diǎn)是在NH3-SCR反應(yīng)過程中能夠穩(wěn)定反應(yīng)，且失活后的催化劑易于處理。但是沸石分子篩催化劑只能在中溫段（300-450℃）和高溫短（＞600℃）才能保持較高的催化脫硝效率，而且在SO2和H2O同時(shí)存在的情況下該類催化劑的抗硫抗水性能相對(duì)較差，這就導(dǎo)致沸石分子篩催化劑在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中遇到很大困難，在抗硫抗水性能方面的問題還需要進(jìn)一步解決且還需要通過改性來發(fā)掘該類催化劑在低溫段的催化性能，才能更容易應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中。貴金屬催化劑反應(yīng)所需溫度較低一般在300℃以下，貴金屬催化劑一般諸如為：Pt[18]、Rh、[19]Au[20]等金屬。其中最常見的是Pt金屬催化劑。該類催化劑的缺點(diǎn)主要是由于其價(jià)格昂貴，只能做為部分以移動(dòng)源為主的SCR反應(yīng)的催化劑，不能大規(guī)模的用在以固定源為主的工業(yè)生產(chǎn)的SCR反應(yīng)中。其次是貴金屬催化劑的選擇性不高不利于反應(yīng)的進(jìn)行，容易生成N2O等副產(chǎn)物，因此在工業(yè)的脫硝應(yīng)用中也有一定的局限性。作為目前研究和

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本文編號(hào)：3586940