SSZ-13分子篩催化劑的制備、改性及脫硝性能的研究
發(fā)布時間:2022-02-09 00:59
來自移動源和固定源的氮氧化物(NOx)會帶來一系列的環(huán)境問題。過去十年中隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,NOx排放以前所未有的速度增長。氨選擇性催化還原NOx(NH3-SCR)技術(shù)是一種有效的NOx脫除技術(shù)。商業(yè)化的V2O5-WO3/TiO2催化劑已經(jīng)廣泛用于固定源脫硝,并在中等溫度范圍(300-400℃)表現(xiàn)出出色的NOx脫除效率。然而,該催化劑表現(xiàn)出一些缺陷,例如高溫選擇性低、操作溫度范圍窄以及釩的毒性等。SSZ-13由于大的比表面積、豐富的離子交換位點(diǎn)、強(qiáng)的表面酸性位點(diǎn)以及分子擇形效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)而在NOx脫除方面廣泛應(yīng)用。然而,SSZ-13分子篩的合成通常要用昂貴劇毒的N,N,N-三甲基-1-金剛烷基氫氧化銨(TMAdaOH)作為模板劑。較長的結(jié)晶時間和昂貴的模板劑間接增加了合成成本。因此,探索價廉環(huán)保的合成策略來高效制備SSZ-13將具有重要意義。本文旨在探究以價廉環(huán)保的氯化膽堿(CC)為模板劑高效合成SSZ-13 的策略,為此我們主要進(jìn)行了基本水熱合成條件探索研究、不同模板劑合成SSZ-13的對比研究以及在晶化方式選擇和促進(jìn)劑摻雜等方面對SSZ-13合成的改進(jìn)研究。研究表明以氯化膽堿為模...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1大氣中N〇x轉(zhuǎn)化示意圖??
3解吸。通過TCD分析氨氣濃度。定??量是借助六通閥通過NH3脈沖測定的,分別以0.5?mL、1?mL和2?mL的4%的NH3/He??為固定進(jìn)樣體積,利用脈沖得到NH3解吸圖譜,通過峰面積積分建立TCD峰面積與??NH3的吸附量之間的線性關(guān)系。??2.5催化劑的脫硝性能測試??I?一-*■?Jk——I三通尚??_合??m?^?H??-M ̄ ̄?販應(yīng)器??_?■?;:紅外光am????I—1'?一?、髓敝??截止閥?穩(wěn)壓閥質(zhì)量流量控制器??,,??圖2-1樣品的NH3-SCR催化性能評價裝置??Figure?2-1?NH3-SCR?catalytic?performance?evaluation?device?of?samples??為了測定合成樣品的脫硝性能,本實驗自主組裝了固定床反應(yīng)器來進(jìn)行nh3選擇??性催化還原NOx的反應(yīng),具體裝置圖如圖2-1所示。詳細(xì)步驟為:首先,將200?mg??(顆粒度為40-60目)的樣品裝填到石英反應(yīng)管中(內(nèi)徑6mm),接著再將該石英管??安裝到管式爐中。反應(yīng)氣體的組成和含量通過質(zhì)量流量計控制,進(jìn)氣組成為:l〇〇〇ppm??NO、1000ppmNH3、5%02和作為載氣的Ar,空速為(GHSV)為ZSJOOh-1。在反應(yīng)??過程中,通過溫度控制器調(diào)節(jié)管式爐以5?°C/min的升溫速率從100?°C升至550?°C,??測試點(diǎn)的溫度間隔為50?°C,第一個測試點(diǎn)反應(yīng)穩(wěn)定時間約為1-1.5小時以后每個溫??度點(diǎn)穩(wěn)定20分鐘左右,測量兩次取平均值。反應(yīng)前、后的各種氣體(NO、N02、NH3??和N20)的濃度采用IRAffmity-1型號的傅里葉嗎變換紅外光譜
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A review of recent advances in selective catalytic NOx reduction reactor technologies[J]. Xingxing Cheng,Xiaotao T.Bi. Particuology. 2014(05)
[2]含氟體系中合成高品質(zhì)的MCM-48介孔分子篩(英文)[J]. 華德潤,陳勝利,周政,陳愛城,李睿. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2012(05)
[3]SSZ-13分子篩的合成及其表征[J]. 王玉峰,李淵,湯恩旗. 石油煉制與化工. 2010(02)
[4]微波輻射法合成SAPO-5分子篩中硅鋁比對產(chǎn)物結(jié)晶度和甲苯吸附性能的影響[J]. 郝志顯,趙海濤,王利軍,解麗麗,田震,李慶華. 物理化學(xué)學(xué)報. 2009(05)
[5]水相極濃體系中ZSM-35沸石的合成[J]. 李強(qiáng),竇濤,張瑛,康善嬌,鄭燕英. 工業(yè)催化. 2005(08)
碩士論文
[1]Cu-SSZ-13脫硝催化劑原位合成條件的優(yōu)化[D]. 彭兆亮.太原理工大學(xué) 2015
[2]固相合成硅鋁分子篩及其催化反應(yīng)的研究[D]. 王雄.浙江大學(xué) 2015
本文編號:3616085
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1大氣中N〇x轉(zhuǎn)化示意圖??
3解吸。通過TCD分析氨氣濃度。定??量是借助六通閥通過NH3脈沖測定的,分別以0.5?mL、1?mL和2?mL的4%的NH3/He??為固定進(jìn)樣體積,利用脈沖得到NH3解吸圖譜,通過峰面積積分建立TCD峰面積與??NH3的吸附量之間的線性關(guān)系。??2.5催化劑的脫硝性能測試??I?一-*■?Jk——I三通尚??_合??m?^?H??-M ̄ ̄?販應(yīng)器??_?■?;:紅外光am????I—1'?一?、髓敝??截止閥?穩(wěn)壓閥質(zhì)量流量控制器??,,??圖2-1樣品的NH3-SCR催化性能評價裝置??Figure?2-1?NH3-SCR?catalytic?performance?evaluation?device?of?samples??為了測定合成樣品的脫硝性能,本實驗自主組裝了固定床反應(yīng)器來進(jìn)行nh3選擇??性催化還原NOx的反應(yīng),具體裝置圖如圖2-1所示。詳細(xì)步驟為:首先,將200?mg??(顆粒度為40-60目)的樣品裝填到石英反應(yīng)管中(內(nèi)徑6mm),接著再將該石英管??安裝到管式爐中。反應(yīng)氣體的組成和含量通過質(zhì)量流量計控制,進(jìn)氣組成為:l〇〇〇ppm??NO、1000ppmNH3、5%02和作為載氣的Ar,空速為(GHSV)為ZSJOOh-1。在反應(yīng)??過程中,通過溫度控制器調(diào)節(jié)管式爐以5?°C/min的升溫速率從100?°C升至550?°C,??測試點(diǎn)的溫度間隔為50?°C,第一個測試點(diǎn)反應(yīng)穩(wěn)定時間約為1-1.5小時以后每個溫??度點(diǎn)穩(wěn)定20分鐘左右,測量兩次取平均值。反應(yīng)前、后的各種氣體(NO、N02、NH3??和N20)的濃度采用IRAffmity-1型號的傅里葉嗎變換紅外光譜
.5-?i??〇〇?if?>??〇?100-?I?I?---ssz-13??I?80-?!?—T—SSZ-13?Il?〇-?i?:??^?6〇-?>?M??0.5-??40-??■??2〇-?T?I?1??.,?〇.〇-?Ml?(■—■■■■■■HI釀■?驅(qū)-■??0.0?0.2?0.4?0.6?0.8?1.0?〇?〇?〇-5?1.0?1.5?2.0?2.5??Relative?Pressure?P/P〇?Pore?Diameter?(nm)??圖3_8SSZ_13樣品的(a)N2吸附/脫附等溫曲線和(b)孔徑分布曲線??Figure?3-8?(a)?N2?adsorption/desorption?isotherm?curve?and?(b)?Pore?diameter?distribution?curve??of?SSZ-13?sample??表3-7?SSZ-13樣品的物理化學(xué)性質(zhì)??Table?3-7?Physicochemical?properties?of?SSZ-13?samples??Sample?Starting?Abet?Amic?Pore?volume?Products??Si/Al?ratio?(m2g-1)a?(m2g_1)b?(cm3g_1)b?Si/Al?ratio。??SSZ-13?25?£74?457?0J7?43???a通過多點(diǎn)BET方法計算,b通過t-plot方法計算,e通過XRF測得??Calculated?by?Multi-point?BET?method,?bCalculated?by?t-plot?method,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A review of recent advances in selective catalytic NOx reduction reactor technologies[J]. Xingxing Cheng,Xiaotao T.Bi. Particuology. 2014(05)
[2]含氟體系中合成高品質(zhì)的MCM-48介孔分子篩(英文)[J]. 華德潤,陳勝利,周政,陳愛城,李睿. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2012(05)
[3]SSZ-13分子篩的合成及其表征[J]. 王玉峰,李淵,湯恩旗. 石油煉制與化工. 2010(02)
[4]微波輻射法合成SAPO-5分子篩中硅鋁比對產(chǎn)物結(jié)晶度和甲苯吸附性能的影響[J]. 郝志顯,趙海濤,王利軍,解麗麗,田震,李慶華. 物理化學(xué)學(xué)報. 2009(05)
[5]水相極濃體系中ZSM-35沸石的合成[J]. 李強(qiáng),竇濤,張瑛,康善嬌,鄭燕英. 工業(yè)催化. 2005(08)
碩士論文
[1]Cu-SSZ-13脫硝催化劑原位合成條件的優(yōu)化[D]. 彭兆亮.太原理工大學(xué) 2015
[2]固相合成硅鋁分子篩及其催化反應(yīng)的研究[D]. 王雄.浙江大學(xué) 2015
本文編號:3616085
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