鐵基與鈰基催化劑的制備及其催化臭氧氧化NO x 的性能研究
發(fā)布時間:2021-03-08 21:23
近年來,我國霾污染日益嚴重,氮氧化物(NOx,主要是NO)的排放是其形成的原因之一。工業(yè)爐窯、燒結(jié)機、催化裂化等裝置排煙溫度偏低,不適合安裝選擇性催化還原(SCR)脫硝裝置(溫度區(qū)為320~400℃)。實現(xiàn)低成本煙氣脫硝,最簡便的方法是將煙氣中一氧化氮(NO)氧化為可溶性的氮氧化物,再用堿液吸收脫除。目前工業(yè)上主要采用臭氧(O3)氧化的方法,然而受O3氧化性的限制,NO主要被氧化為N02,其后續(xù)吸收不理想。因此,需將O3轉(zhuǎn)化為氧化性更強的活性物種,氧化NO和NO2為HNO2和HN03等以促進其吸收。為此,本文針對40~180℃的低溫煙氣提出了催化O3氧化NO和NO2的技術(shù),并設(shè)計了相應(yīng)的催化劑。該脫硝方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)低溫尾氣中NOx的達標排放,也能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠鍋爐采用常規(guī)工藝脫硫脫硝后煙氣的超潔凈排放,表現(xiàn)出巨大的工業(yè)應(yīng)用潛力。首先,采用03/H202高級氧化法氧化NO和N02為HNO2和HNO3等。H2O2和03之間存在較強的協(xié)同作用,可同時產(chǎn)生超氧自由基(·O2-)和羥基自由基(·OH)!02-可選擇性與NO快速反應(yīng)生成NO3-;·OH無選擇性地與NO和NO2快速反應(yīng),分別生成H...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1燃煤電廠SCR工藝流程圖??Fig.?1.1?The?flow?diagram?of?SCR?in?the?coal-fired?power?plant??
?31.0??m/z??圖2.4經(jīng)03/H202處理前后的氣體產(chǎn)物的質(zhì)譜分析??Fig.?2.4?Mass?spectrometry?(MS)?analysis?of?gas?product?before?and?after?O3/H2O2?treatment??質(zhì)譜分析結(jié)果如圖2.4所示,核質(zhì)比(m/z=30)對應(yīng)于NO和N02。從圖2.4中可以看??出,與單通〇3比較,〇3/H2〇2體系下,m/z=30處的峰強度顯著降低,說明03壯〇2可??顯著提高NOx(x=l,?2)氧化率。這一結(jié)論與圖2.3的結(jié)論一致。??從圖2.5中離子色譜結(jié)果看出,03/H202體系的液體產(chǎn)物中只有N〇r存在。潛在產(chǎn)??物NO:T并沒有檢測到,可能因為N〇r很容易被02或其他氧化劑氧化為N03'值得一??提的是,NO廠氧化為N〇r是有利的特性,因為N〇r更穩(wěn)定且不重新釋出NO于氣相tm。??另外,HN03有潛在的回收價值,可作為工業(yè)或肥料的原材料。HN03可直接與NH3反??應(yīng)生成NH4NO3
圖2.7(a)對苯二甲酸溶液被〇3,?H202和(VH2〇2氧化后的PL光譜和(b)對苯醌溶液被(X,,丨丨2〇2和??〇VH2〇2氧化后的紫外吸收光譜??Fig.?2.7(a)Fluorescence?spectra?of?terephthalic?acid(TAOH)?solutions?in?〇3>?H2O2?and?O3/H2O2??systems?and?(b)UV-vis?spectra?of?p-benzoquinone(p-BQ)?solution?oxidized?by?〇3??H2O2?and?O3/H2O2??method??為明確CVH2O2體系中NOx?(x=l,2)氧化的活性物種,7.5?mM對苯二甲酸(TA)用于??測試OH產(chǎn)生。TA很容易與^OH反應(yīng)生成高熒光性物質(zhì)2-羥基對苯二甲酸@1。03、出02??和03/H202*別通入TA溶液中,隨后測試其PL光譜。如圖2.7a所示,單獨03體系下,??425?nm處的PL光譜強度較弱;單獨H2O2體系,強度甚至為〇。但是,CVH202體系的??PL光譜強度顯著增加,說明03/H202體系可顯著促進^OH產(chǎn)生。同時,10mM對苯醌??(p-BQ)用于間接探測?0「/H02?存在。如圖2.7b所示。p-BQ在03體系略有降解,因為??〇3可選擇性破壞有機物的芳香環(huán)或雙鍵[98];?03/H202體系可顯著促進p-BQ降解,有力??21??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]前驅(qū)物對Mn-Ce/Ti-PILC低溫SCR脫硝的影響[J]. 楊曉燕,沈伯雄,馬宏卿,劉亭,左琛. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[2]UV/H2O2液相氧化凈化煙氣中NO的實驗研究[J]. 彭敦亮,李彩亭,路培,崔華飛,陳玲. 環(huán)境科學(xué). 2011(04)
[3]Fenton氧化法煙氣脫硝實驗[J]. 曹春梅,趙毅. 中國電力. 2010(11)
[4]KMnO4/NaOH溶液同時脫硫脫硝的熱力學(xué)研究[J]. 郭瑞堂,潘衛(wèi)國,任建興,吳江,李琦芬. 華東電力. 2010(01)
[5]負載型銅催化劑的三效催化性能及應(yīng)用[J]. 張玉卓,徐力,石川,石凌龍,田曉帥,戴岳. 工業(yè)催化. 2010(01)
[6]采用UV/H2O2體系進行煙氣脫硫脫硝的實驗研究[J]. 馬雙忱,馬京香,趙毅,趙莉,蘇敏. 中國電機工程學(xué)報. 2009(05)
[7]不同晶型羥基氧化鐵(FeOOH)的形成及其在吸附去除Cr(Ⅵ)上的作用[J]. 熊慧欣,周立祥. 巖石礦物學(xué)雜志. 2008(06)
[8]亞氯酸鈉溶液同時脫硫脫硝的熱力學(xué)研究[J]. 趙毅,劉鳳,趙音,郭天祥. 化學(xué)學(xué)報. 2008(15)
[9]循環(huán)流化床鍋爐選擇性非催化還原技術(shù)及其脫硝系統(tǒng)的研究[J]. 羅朝暉,王恩祿. 動力工程. 2008(03)
[10]水中本底成分對O3/H2O2氧化降解2,4-D的影響[J]. 于穎慧,侯艷君,高金勝,馬軍. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2007(08)
本文編號:3071695
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1燃煤電廠SCR工藝流程圖??Fig.?1.1?The?flow?diagram?of?SCR?in?the?coal-fired?power?plant??
?31.0??m/z??圖2.4經(jīng)03/H202處理前后的氣體產(chǎn)物的質(zhì)譜分析??Fig.?2.4?Mass?spectrometry?(MS)?analysis?of?gas?product?before?and?after?O3/H2O2?treatment??質(zhì)譜分析結(jié)果如圖2.4所示,核質(zhì)比(m/z=30)對應(yīng)于NO和N02。從圖2.4中可以看??出,與單通〇3比較,〇3/H2〇2體系下,m/z=30處的峰強度顯著降低,說明03壯〇2可??顯著提高NOx(x=l,?2)氧化率。這一結(jié)論與圖2.3的結(jié)論一致。??從圖2.5中離子色譜結(jié)果看出,03/H202體系的液體產(chǎn)物中只有N〇r存在。潛在產(chǎn)??物NO:T并沒有檢測到,可能因為N〇r很容易被02或其他氧化劑氧化為N03'值得一??提的是,NO廠氧化為N〇r是有利的特性,因為N〇r更穩(wěn)定且不重新釋出NO于氣相tm。??另外,HN03有潛在的回收價值,可作為工業(yè)或肥料的原材料。HN03可直接與NH3反??應(yīng)生成NH4NO3
圖2.7(a)對苯二甲酸溶液被〇3,?H202和(VH2〇2氧化后的PL光譜和(b)對苯醌溶液被(X,,丨丨2〇2和??〇VH2〇2氧化后的紫外吸收光譜??Fig.?2.7(a)Fluorescence?spectra?of?terephthalic?acid(TAOH)?solutions?in?〇3>?H2O2?and?O3/H2O2??systems?and?(b)UV-vis?spectra?of?p-benzoquinone(p-BQ)?solution?oxidized?by?〇3??H2O2?and?O3/H2O2??method??為明確CVH2O2體系中NOx?(x=l,2)氧化的活性物種,7.5?mM對苯二甲酸(TA)用于??測試OH產(chǎn)生。TA很容易與^OH反應(yīng)生成高熒光性物質(zhì)2-羥基對苯二甲酸@1。03、出02??和03/H202*別通入TA溶液中,隨后測試其PL光譜。如圖2.7a所示,單獨03體系下,??425?nm處的PL光譜強度較弱;單獨H2O2體系,強度甚至為〇。但是,CVH202體系的??PL光譜強度顯著增加,說明03/H202體系可顯著促進^OH產(chǎn)生。同時,10mM對苯醌??(p-BQ)用于間接探測?0「/H02?存在。如圖2.7b所示。p-BQ在03體系略有降解,因為??〇3可選擇性破壞有機物的芳香環(huán)或雙鍵[98];?03/H202體系可顯著促進p-BQ降解,有力??21??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]前驅(qū)物對Mn-Ce/Ti-PILC低溫SCR脫硝的影響[J]. 楊曉燕,沈伯雄,馬宏卿,劉亭,左琛. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[2]UV/H2O2液相氧化凈化煙氣中NO的實驗研究[J]. 彭敦亮,李彩亭,路培,崔華飛,陳玲. 環(huán)境科學(xué). 2011(04)
[3]Fenton氧化法煙氣脫硝實驗[J]. 曹春梅,趙毅. 中國電力. 2010(11)
[4]KMnO4/NaOH溶液同時脫硫脫硝的熱力學(xué)研究[J]. 郭瑞堂,潘衛(wèi)國,任建興,吳江,李琦芬. 華東電力. 2010(01)
[5]負載型銅催化劑的三效催化性能及應(yīng)用[J]. 張玉卓,徐力,石川,石凌龍,田曉帥,戴岳. 工業(yè)催化. 2010(01)
[6]采用UV/H2O2體系進行煙氣脫硫脫硝的實驗研究[J]. 馬雙忱,馬京香,趙毅,趙莉,蘇敏. 中國電機工程學(xué)報. 2009(05)
[7]不同晶型羥基氧化鐵(FeOOH)的形成及其在吸附去除Cr(Ⅵ)上的作用[J]. 熊慧欣,周立祥. 巖石礦物學(xué)雜志. 2008(06)
[8]亞氯酸鈉溶液同時脫硫脫硝的熱力學(xué)研究[J]. 趙毅,劉鳳,趙音,郭天祥. 化學(xué)學(xué)報. 2008(15)
[9]循環(huán)流化床鍋爐選擇性非催化還原技術(shù)及其脫硝系統(tǒng)的研究[J]. 羅朝暉,王恩祿. 動力工程. 2008(03)
[10]水中本底成分對O3/H2O2氧化降解2,4-D的影響[J]. 于穎慧,侯艷君,高金勝,馬軍. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2007(08)
本文編號:3071695
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