本文關(guān)鍵詞：等離子體協(xié)同催化劑脫硝技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 氮氧化物 催化劑 等離子體 協(xié)同催化 還原劑 部分煙氣

【摘要】：隨著社會(huì)發(fā)展,各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)迅速攀升,人民生活水平不斷提高。然而盲目追求發(fā)展速度,甚至以環(huán)境為代價(jià)換取GDP增長,造成一系列問題。PM2.5、金屬污染物、SOx、NOx及各種揮發(fā)性有機(jī)物對大氣造成嚴(yán)重危害,空氣質(zhì)量問題日益突出,嚴(yán)重影響到了人民生活。等離子體技術(shù)具有能量密度高、設(shè)備簡單、布置方便副產(chǎn)物易回收等優(yōu)勢,利用等離子體脫除氮氧化物得到許多學(xué)者的研究,但是該技術(shù)的能量消耗過大,嚴(yán)重制約其工業(yè)發(fā)展。本課題通過搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對等離子體協(xié)同催化劑的脫硝特性進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)研究,主要工作內(nèi)容如下：(1)針對目前催化劑的使用現(xiàn)狀,配置了Cu系和Fe系催化劑,并對催化劑的脫硫脫硝活性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),掌握了催化劑性能隨反應(yīng)溫度和活性物種負(fù)載量的變化規(guī)律,研究表明Cu系催化劑中CuO負(fù)載量為10%時(shí)脫硫效率最佳,負(fù)載量為8%時(shí)脫硝效率最佳；Fe系催化劑中Fe203負(fù)載量為10%時(shí),脫硫效率和脫硝效率均為最佳。兩種催化劑性能優(yōu)良,在SO2參與反應(yīng)時(shí),能提高NO的脫除效率。(2)對等離子體單獨(dú)脫硝反應(yīng)進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,發(fā)現(xiàn)等離子體脫硝效率受溫度影響不大,隨放電功率的增加脫硝效率先上升后下降。在等離子體與催化劑同時(shí)作用時(shí),研究了反應(yīng)器布置方式、放電功率以及反應(yīng)溫度對脫硝效率的影響。發(fā)現(xiàn)在溫度低于120℃時(shí),采用外置式時(shí)脫硝效率較高,超過120℃時(shí),內(nèi)置式反應(yīng)器脫硝效率較高,超過300℃兩種布置方式差別不大。通過與等離子體單獨(dú)脫硝對比,發(fā)現(xiàn)等離子體與催化劑之間存在明顯的協(xié)同效應(yīng),但效果不是線性疊加,而是相互促進(jìn)。(3)為了實(shí)現(xiàn)等離子體聯(lián)合催化劑脫硝技術(shù)在低溫?zé)煔鈧?cè)的應(yīng)用,本課題對催化劑中摻入Ce元素,以NH3、CH4、CO為還原劑,CuO/γ-Al2O3、CuO-CeO2/ γ-Al2O3,、Fe2O3/γ-Al2O3、Fe2O3-CeO2/γ-Al2O3為催化劑,在160℃以下的溫度區(qū)間內(nèi),實(shí)驗(yàn)研究每種工況下,反應(yīng)溫度和放電功率對等離子體協(xié)同催化劑脫硝效率的影響,并對反應(yīng)特性進(jìn)行分析,確定最佳的脫硝實(shí)驗(yàn)條件。(4)針對目前等離子體脫硝技術(shù)能耗過高的問題,本課題提出了等離子體處理部分煙氣的思路,先對一部分煙氣放電,然后將放電處理的高能態(tài)煙氣與普通煙氣混合,以達(dá)到脫硝目的。實(shí)驗(yàn)探究了處理5%、15%、25%體積分?jǐn)?shù)的煙氣時(shí),反應(yīng)溫度和放電功率對脫硝效率的影響,提高了低溫時(shí)NO,的脫除效率,并使能耗達(dá)到工業(yè)要求。
【關(guān)鍵詞】：氮氧化物 催化劑 等離子體 協(xié)同催化 還原劑 部分煙氣
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X701;O643.3
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 1 緒論14-22
• 1.1 研究背景14
• 1.2 氮氧化物的生成與控制14-16
• 1.2.1 NO_x生成機(jī)理14-15
• 1.2.2 NO_x控制技術(shù)15-16
• 1.2.3 NO_x處理的新工藝16
• 1.3 等離子體技術(shù)16-19
• 1.3.1 等離子體的基本概念16-17
• 1.3.2 等離子體的放電形式17-18
• 1.3.3 低溫等離子體的化學(xué)反應(yīng)過程18-19
• 1.4 等離子體技術(shù)在催化領(lǐng)域的應(yīng)用19-20
• 1.5 等離子體技術(shù)脫除氮氧化物研究20-21
• 1.6 本論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)21-22
• 2 實(shí)驗(yàn)裝置及方法22-28
• 2.1 化學(xué)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器22-23
• 2.2 催化劑的制備23
• 2.3 脫硝試驗(yàn)平臺(tái)23-28
• 2.3.1 配氣系統(tǒng)23
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建23-26
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟26-28
• 3 催化劑脫硫脫硝性能測試28-38
• 3.1 催化劑脫硫性能測試29-31
• 3.1.1 負(fù)載量對脫硫活性的影響29-30
• 3.1.2 反應(yīng)溫度對脫硫活性的影響30-31
• 3.2 催化劑脫硝性能測試31-34
• 3.2.1 負(fù)載量對脫硝性能的影響32-33
• 3.2.2 反應(yīng)溫度對脫硝性能的影響33-34
• 3.3 催化劑同時(shí)脫硫脫硝反應(yīng)34-36
• 3.4 小結(jié)36-38
• 4 等離子體協(xié)同催化劑脫硝38-44
• 4.1 等離子體脫硝性能測試38-40
• 4.1.1 等離子體脫硝機(jī)理38-39
• 4.1.2 功率對等離子體脫硝率的影響39-40
• 4.1.3 溫度對等離子體脫硝率的影響40
• 4.2 等離子體協(xié)同催化劑脫硝40-43
• 4.2.1 布置方式對脫硝效率的影響41-42
• 4.2.2 等離子體協(xié)同催化劑對脫硝率的影響42-43
• 4.3 小結(jié)43-44
• 5 低溫區(qū)間協(xié)同脫硝性能44-58
• 5.1 以NH_3為還原劑脫硝44-48
• 5.1.1 溫度對NH_3脫硝效率的影響44-46
• 5.1.2 功率對NH_3脫硝效率的影響46-48
• 5.2 以CH_4為還原劑脫硝48-51
• 5.2.1 溫度對CH_4脫硝效率的影響48-50
• 5.2.2 功率對CH_4脫硝效率的影響50-51
• 5.3 以CO為還原劑脫硝51-54
• 5.3.1 溫度對CO脫硝效率的影響51-53
• 5.3.2 功率對CO脫硝效率的影響53-54
• 5.4 小結(jié)54-58
• 6 部分煙氣等離子體脫硝58-64
• 6.1 溫度對部分煙氣等離子體脫硝性能的影響59-60
• 6.2 功率對部分煙氣等離子體脫硝性能的影響60-61
• 6.3 能耗計(jì)算61
• 6.4 小結(jié)61-64
• 7 結(jié)論64-68
• 7.1 課題總結(jié)64-67
• 7.2 未來展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 致謝74-75
• 學(xué)位論文評閱及答辯情化表75

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 沈伯雄,孫幸福;天然氣先進(jìn)再燃區(qū)脫硝效率影響因素的實(shí)驗(yàn)與模擬研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2005年05期

2 沈伯雄;孫幸福;;水蒸汽對先進(jìn)再燃區(qū)脫硝效率的影響研究[J];電站系統(tǒng)工程;2006年01期

3 李宏偉;鐘祚群;于德亭;;鍋爐脫硝效率影響因素的試驗(yàn)研究[J];電站系統(tǒng)工程;2008年05期

4 楊武;汪印;宋揚(yáng);姚常斌;劉躍進(jìn);許光文;;沉降爐中生物質(zhì)熱解產(chǎn)物的脫硝特性[J];過程工程學(xué)報(bào);2013年02期

5 王永橋;陸飛;劉永生;盧平;;生物質(zhì)再燃脫硝及異相還原研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2010年26期

6 劉武標(biāo);;影響火電廠煙氣脫硝效率的主要因素研究[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2013年01期

7 魏斌;劉德林;;影響燃煤電站選擇性催化還原脫硝效率的運(yùn)行因素分析[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2011年06期

8 賈艷艷;畢明樹;柳智;;煤粉粒度對超細(xì)煤粉再燃脫硝效率影響的數(shù)值模擬[J];煤炭學(xué)報(bào);2008年11期

9 趙金笑;仲兆平;姚杰;;基于過氧鈦系的SCR低溫催化劑性能研究[J];華東電力;2012年03期

10 沈伯雄,孫幸福;影響先進(jìn)再燃區(qū)脫硝效率的因素分析[J];煤炭轉(zhuǎn)化;2004年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 侯祥松;張海;李金晶;呂俊復(fù);岳光溪;;影響選擇性非催化還原脫硝效率的因素分析[A];中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì)第三屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

2 蔣亞彬;董月紅;薛洋企;王田禾;;低溫SCR催化劑脫硝效率分析[A];第十五屆中國科協(xié)年會(huì)第9分會(huì)場：火電廠煙氣凈化與節(jié)能技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

3 王杭州;;SCR對脫硝效率及SO_2轉(zhuǎn)化影響分析[A];全國火電大機(jī)組（300MW級(jí)）競賽第37屆年會(huì)論文集[C];2008年

4 李鈺鑫;趙欽新;馬宏宇;王云剛;王浩;;基于不同煤種的SCR催化劑中毒實(shí)驗(yàn)研究[A];2013 火電廠污染物凈化與綠色能源技術(shù)研討會(huì)暨環(huán)保技術(shù)與裝備專業(yè)委員會(huì)換屆(第三屆)會(huì)議論文集[C];2013年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 本報(bào)記者 周雁凌 董若義;水泥脫硝效率如何提高？[N];中國環(huán)境報(bào);2014年

2 段學(xué)鋒;水泥窯煙氣治理工程化應(yīng)用[N];中國建材報(bào);2012年

3 本報(bào)記者 曹俊;怎么提高企業(yè)脫硝效率？[N];中國環(huán)境報(bào);2011年

4 記者 劉國棟;內(nèi)蒙古超額完成“十一五”減排任務(wù)[N];中國電力報(bào);2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 呂洪坤;選擇性非催化還原與先進(jìn)再燃技術(shù)的實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 亓振燁;等離子體協(xié)同催化劑脫硝技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2016年

2 王桂芳;SCR反應(yīng)的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究[D];鄭州大學(xué);2016年

3 歸毅;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SCR脫硝效率預(yù)測模型研究[D];華北電力大學(xué);2011年

4 王義丹;煤粉再燃與NH_3非催化聯(lián)合還原NOx過程的試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：825365