大孔鈰基復(fù)合氧化物同時消除柴油機尾氣中碳煙顆粒和氮氧化物的研究
發(fā)布時間：2021-01-13 17:57
柴油機排放的碳煙顆粒（PM）和氮氧化物（NOx）對人體和環(huán)境極易造成不利的影響。研究者雖致力于PM和NOx的同時消除,但是催化活性并不理想。本論文克服傳統(tǒng)顆粒物捕集器（DPF）技術(shù)和選擇性催化還原技術(shù)（SCR）聯(lián)用中工藝流程復(fù)雜,對設(shè)備要求高,需要較大的系統(tǒng)體積的缺點,提出將SCR和DPF結(jié)合作為一個新技術(shù)（SCRPF）整體使用的工藝方法。高效的催化劑是SCRPF技術(shù)的核心。設(shè)計三維有序大孔結(jié)構(gòu)（3DOM）材料克服了催化劑與PM的接觸問題,向反應(yīng)氣氛中額外加入NH3克服稀燃條件下還原組分的不足,開發(fā)非貴金屬催化劑避免催化劑成本較高,減少硫酸鹽的排放等問題。通過向鈰基催化劑中引入其它過渡金屬元素,改變催化劑的理化性質(zhì)以達(dá)到高效消除的目的。本論文設(shè)計W/3DOM Ce0.8Zr0.2O2,Ce-Fe-ZrO2,Ce0.9-xFexTi0.1O2催化劑,并采用各種表征對其理化性質(zhì)進行分析研究,探索...
【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：170 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
顆粒物的形成過程
圖 1.2 堇青石蜂窩陶瓷 DPFFig. 1.2 The DPF of cordierite honeycomb ceramics② 過濾器再生技術(shù)過濾器再生技術(shù)有被動再生和主動再生兩種形式。被動再生即催化再生，是指通過添加含有鐵、鍶、鈰的催化劑降低污染物的再生溫度。主動再生即通過外加能量使過濾器機芯進行再生。柴油車的排氣溫度很難達(dá)到碳黑顆粒的熱氧化溫度，該再生方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制困難、運行成本高并且過濾體容易熱損壞，難以推廣到實際應(yīng)用中去[10, 11]。而被動再生主要是運用一定的助劑降低再生溫度，該過程操作簡單，不需要系統(tǒng)控制，成本低，被動再生過濾系統(tǒng)是目前看來最有希望、研究最廣泛的過濾器再生技術(shù)。實踐證明，DPF 技術(shù)是目前柴油機廢氣排放最好的后處理技術(shù)應(yīng)用。DPF 技術(shù)的關(guān)鍵是找到合適的催化劑將被捕獲 PM 催化氧化，降低顆粒的著火溫度，完成過濾器的再生。
圖 1.3 鈣鈦礦型氧化物結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1.3 Structure of Perovskite-type Structure離子部分取代 LaCoO3中的 La 離子形成 L明顯增強，活性得到了明顯的改善。層狀結(jié)構(gòu)，F(xiàn)ino 等[40]研究發(fā)現(xiàn)，類鈣鈦礦溫度范圍內(nèi)可以有效地同時消除柴油車尾氣高于碳黑顆粒物的排氣溫度，因此很難推廣金屬氧化物用 AB2O4表示，大多數(shù)呈立方晶系結(jié)構(gòu)。機械強度好，廣泛地運用到催化行業(yè)，同時的促進效果，因此對尖晶石型氧化物的研究體系中，Cu0.95K0.05Fe2O4尖晶石催化劑表現(xiàn)的溫度明顯降低[41]。而在用溶膠凝膠法合K0.05Fe2O4催化劑催化碳煙燃燒的起燃溫度
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Mn-Ce-Zr/γ-Al2O3催化劑低溫選擇性催化還原脫硝性能分析[J]. 曹蕃,蘇勝,向軍,王鵬鷹,胡松,孫路石,陸騎. 中國電機工程學(xué)報. 2015(09)
[2]柴油車尾氣中氮氧化物的催化凈化[J]. 單文坡,劉福東,賀泓. 科學(xué)通報. 2014(26)
[3]Ce-Zr復(fù)合氧化物負(fù)載Au納米粒子催化甲醇氧化反應(yīng)中的載體效應(yīng)[J]. 張鴻鵬,劉海超. 催化學(xué)報. 2013(01)
[4]選擇性催化還原脫硝催化劑的研究進展[J]. 顧衛(wèi)榮,周明吉,馬薇,王玉麗. 化工進展. 2012(07)
[5]選擇性非催化還原脫硝技術(shù)的應(yīng)用[J]. 朱利軍,厲文清. 廣東電力. 2010(08)
[6]生物法同時脫硫脫硝試驗研究[J]. 謝志榮,魏在山,曾貴華,鄺婉文,匡婷. 環(huán)境工程學(xué)報. 2009(09)
[7]柴油車尾氣排放污染控制技術(shù)綜述[J]. 賀泓,翁端,資新運. 環(huán)境科學(xué). 2007(06)
[8]摻雜Mn對Ce-Zr復(fù)合氧化物性能的影響[J]. 劉萍,房華,趙明,張麗娟,張曉玉,龔茂初,陳耀強. 無機材料學(xué)報. 2006(06)
[9]貴金屬配比對催化劑活性的影響[J]. 張愛敏,黃榮光,寧平,趙云昆,賀小昆. 貴金屬. 2006(01)
[10]復(fù)合氧化物催化材料上碳顆粒物的催化燃燒[J]. 何緒文,於俊杰,康守方,郝鄭平,胡春. 環(huán)境科學(xué). 2005(01)
博士論文
[1]柴油機微粒捕集器及其再生技術(shù)研究[D]. 王丹.吉林大學(xué) 2013
[2]用于NOx吸附—分解的多酸新體系構(gòu)建與過程特性研究[D]. 程琳.山東大學(xué) 2013
[3]具有吸附—分解NOx功能的多酸催化體系制備、調(diào)變及性能研究[D]. 張學(xué)楊.山東大學(xué) 2012
[4]稀燃柴油機尾氣凈化Pt基催化劑研究[D]. 桓源峰.昆明理工大學(xué) 2013
[5]基于交通流控制的城市交通環(huán)境顆粒物污染特征研究[D]. 楊柳.清華大學(xué) 2011
[6]類水滑石衍生混合氧化物同時催化去除碳顆粒物和氮氧化物的研究[D]. 王仲鵬.上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Fe-Mn/ZSM-5/CC整體式催化劑結(jié)構(gòu)及NOx催化還原性能的研究[D]. 劉鵬飛.太原理工大學(xué) 2014
[2]生物質(zhì)再燃脫硝機理的研究[D]. 陳清文.山東建筑大學(xué) 2014
[3]Cu-SAPO-34/堇青石和Cu-SSZ-13/堇青石的原位合成及其對柴油車尾氣中NOx的脫除[D]. 高志娟.太原理工大學(xué) 2013
[4]制備方法對CuSAPO-34脫除柴油車尾氣中NOx的影響[D]. 左永權(quán).太原理工大學(xué) 2013
[5]Cu-SAPO-34/堇青石的HF改性及其對柴油車尾氣中NOx的脫除[D]. 劉致強.太原理工大學(xué) 2012
[6]柴油機微粒捕集器再生技術(shù)研究[D]. 魏雄武.武漢理工大學(xué) 2006
本文編號：2975310
【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：170 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
顆粒物的形成過程
圖 1.2 堇青石蜂窩陶瓷 DPFFig. 1.2 The DPF of cordierite honeycomb ceramics② 過濾器再生技術(shù)過濾器再生技術(shù)有被動再生和主動再生兩種形式。被動再生即催化再生，是指通過添加含有鐵、鍶、鈰的催化劑降低污染物的再生溫度。主動再生即通過外加能量使過濾器機芯進行再生。柴油車的排氣溫度很難達(dá)到碳黑顆粒的熱氧化溫度，該再生方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制困難、運行成本高并且過濾體容易熱損壞，難以推廣到實際應(yīng)用中去[10, 11]。而被動再生主要是運用一定的助劑降低再生溫度，該過程操作簡單，不需要系統(tǒng)控制，成本低，被動再生過濾系統(tǒng)是目前看來最有希望、研究最廣泛的過濾器再生技術(shù)。實踐證明，DPF 技術(shù)是目前柴油機廢氣排放最好的后處理技術(shù)應(yīng)用。DPF 技術(shù)的關(guān)鍵是找到合適的催化劑將被捕獲 PM 催化氧化，降低顆粒的著火溫度，完成過濾器的再生。
圖 1.3 鈣鈦礦型氧化物結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1.3 Structure of Perovskite-type Structure離子部分取代 LaCoO3中的 La 離子形成 L明顯增強，活性得到了明顯的改善。層狀結(jié)構(gòu)，F(xiàn)ino 等[40]研究發(fā)現(xiàn)，類鈣鈦礦溫度范圍內(nèi)可以有效地同時消除柴油車尾氣高于碳黑顆粒物的排氣溫度，因此很難推廣金屬氧化物用 AB2O4表示，大多數(shù)呈立方晶系結(jié)構(gòu)。機械強度好，廣泛地運用到催化行業(yè)，同時的促進效果，因此對尖晶石型氧化物的研究體系中，Cu0.95K0.05Fe2O4尖晶石催化劑表現(xiàn)的溫度明顯降低[41]。而在用溶膠凝膠法合K0.05Fe2O4催化劑催化碳煙燃燒的起燃溫度
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Mn-Ce-Zr/γ-Al2O3催化劑低溫選擇性催化還原脫硝性能分析[J]. 曹蕃,蘇勝,向軍,王鵬鷹,胡松,孫路石,陸騎. 中國電機工程學(xué)報. 2015(09)
[2]柴油車尾氣中氮氧化物的催化凈化[J]. 單文坡,劉福東,賀泓. 科學(xué)通報. 2014(26)
[3]Ce-Zr復(fù)合氧化物負(fù)載Au納米粒子催化甲醇氧化反應(yīng)中的載體效應(yīng)[J]. 張鴻鵬,劉海超. 催化學(xué)報. 2013(01)
[4]選擇性催化還原脫硝催化劑的研究進展[J]. 顧衛(wèi)榮,周明吉,馬薇,王玉麗. 化工進展. 2012(07)
[5]選擇性非催化還原脫硝技術(shù)的應(yīng)用[J]. 朱利軍,厲文清. 廣東電力. 2010(08)
[6]生物法同時脫硫脫硝試驗研究[J]. 謝志榮,魏在山,曾貴華,鄺婉文,匡婷. 環(huán)境工程學(xué)報. 2009(09)
[7]柴油車尾氣排放污染控制技術(shù)綜述[J]. 賀泓,翁端,資新運. 環(huán)境科學(xué). 2007(06)
[8]摻雜Mn對Ce-Zr復(fù)合氧化物性能的影響[J]. 劉萍,房華,趙明,張麗娟,張曉玉,龔茂初,陳耀強. 無機材料學(xué)報. 2006(06)
[9]貴金屬配比對催化劑活性的影響[J]. 張愛敏,黃榮光,寧平,趙云昆,賀小昆. 貴金屬. 2006(01)
[10]復(fù)合氧化物催化材料上碳顆粒物的催化燃燒[J]. 何緒文,於俊杰,康守方,郝鄭平,胡春. 環(huán)境科學(xué). 2005(01)
博士論文
[1]柴油機微粒捕集器及其再生技術(shù)研究[D]. 王丹.吉林大學(xué) 2013
[2]用于NOx吸附—分解的多酸新體系構(gòu)建與過程特性研究[D]. 程琳.山東大學(xué) 2013
[3]具有吸附—分解NOx功能的多酸催化體系制備、調(diào)變及性能研究[D]. 張學(xué)楊.山東大學(xué) 2012
[4]稀燃柴油機尾氣凈化Pt基催化劑研究[D]. 桓源峰.昆明理工大學(xué) 2013
[5]基于交通流控制的城市交通環(huán)境顆粒物污染特征研究[D]. 楊柳.清華大學(xué) 2011
[6]類水滑石衍生混合氧化物同時催化去除碳顆粒物和氮氧化物的研究[D]. 王仲鵬.上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Fe-Mn/ZSM-5/CC整體式催化劑結(jié)構(gòu)及NOx催化還原性能的研究[D]. 劉鵬飛.太原理工大學(xué) 2014
[2]生物質(zhì)再燃脫硝機理的研究[D]. 陳清文.山東建筑大學(xué) 2014
[3]Cu-SAPO-34/堇青石和Cu-SSZ-13/堇青石的原位合成及其對柴油車尾氣中NOx的脫除[D]. 高志娟.太原理工大學(xué) 2013
[4]制備方法對CuSAPO-34脫除柴油車尾氣中NOx的影響[D]. 左永權(quán).太原理工大學(xué) 2013
[5]Cu-SAPO-34/堇青石的HF改性及其對柴油車尾氣中NOx的脫除[D]. 劉致強.太原理工大學(xué) 2012
[6]柴油機微粒捕集器再生技術(shù)研究[D]. 魏雄武.武漢理工大學(xué) 2006
本文編號：2975310
本文鏈接：http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/2975310.html
最近更新
教材專著
