在我國(guó)快速經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程中,由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,煤炭在一次能源消費(fèi)中占了很大的比例,煤炭的利用排放了大量的NOx等大氣污染物,給人類(lèi)的健康和環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。嚴(yán)格限制排放氮氧化物成為當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的重中之重,研究NOx有效控制技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。本文首先概述了NOx的現(xiàn)有控制方法,介紹了目前運(yùn)用較為廣泛的SCR技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)介紹了鐵及其氧化物脫除NO技術(shù)的研究現(xiàn)狀。綜述了采用量子化學(xué)計(jì)算方法在脫硝領(lǐng)域的進(jìn)展,以及鐵及其氧化物脫除NO方法在量子化學(xué)研究中的不足。提出了本文的研究?jī)?nèi)容,即采用實(shí)驗(yàn)和建立量子化學(xué)模型對(duì)鐵及其氧化物脫除NO的機(jī)理進(jìn)行深入研究。在陶瓷管反應(yīng)器中對(duì)金屬鐵絲卷脫除NO氣體的特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,采用量子化學(xué)計(jì)算軟件Gaussian從分子水平上對(duì)反應(yīng)的路線進(jìn)行模擬。得到如下結(jié)論：(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,得到了在N2氛圍中鐵還原NO生成氧化產(chǎn)物隨溫度的變化規(guī)律：在600℃時(shí),鐵被NO氧化為Fe3O4、Fe和FeO；在700-800℃溫度范圍內(nèi),Fe2O3開(kāi)始生成,而FeO幾乎完全消失；當(dāng)溫度上升至900-1100℃范圍內(nèi),FeO又開(kāi)始出現(xiàn),氧化產(chǎn)物主要變...

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 NO_x的危害及其控制方法
        1.2.1 NO_x的危害
        1.2.2 NO_x的控制方法
        1.2.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 脫硝反應(yīng)路徑的量子化學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 脫硝微觀反應(yīng)機(jī)理的量子化學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 計(jì)算軟件及方法
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容與方法
    1.5 本章小結(jié)
第二章 在N₂氣氛中鐵還原NO的反應(yīng)機(jī)理研究
    2.1 鐵還原NO的組分和微觀結(jié)構(gòu)演變的實(shí)驗(yàn)研究
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.2 鐵還原NO的量子化學(xué)研究
        2.2.1 計(jì)算方法
        2.2.2 計(jì)算結(jié)果與討論
    2.3 本章小結(jié)
第三章 CO對(duì)鐵還原NO的影響的機(jī)理研究
    3.1 CO對(duì)金屬鐵脫除NO的影響的實(shí)驗(yàn)研究
        3.1.1 CO直接還原NO的實(shí)驗(yàn)研究
        3.1.2 在N₂氣氛中CO在金屬鐵表面還原NO的特性
        3.1.3 在模擬煙氣氣氛中CO在金屬鐵表面還原NO的特性
    3.2 CO對(duì)金屬鐵脫除NO的影響的量子化學(xué)研究
        3.2.1 計(jì)算方法
        3.2.2 計(jì)算結(jié)果與討論
    3.3 本章小結(jié)
第四章 CH₄對(duì)鐵及其氧化物還原NO的影響的機(jī)理研究
    4.1 CO與CH₄對(duì)模擬煙氣條件下鐵還原NO的持久性的影響的比較
    4.2 CH₄在鐵及其氧化物表面還原NO的實(shí)驗(yàn)研究
        4.2.1 在N₂氣氛中甲烷在鐵及其氧化物表面還原NO的特性
        4.2.2 在模擬煙氣氣氛中CH₄在鐵及其鐵氧化物表面還原NO的特性
        4.2.3 在模擬煙氣氣氛中金屬鐵對(duì)CH₄還原NO的影響
    4.3 CH₄還原NO的反應(yīng)路徑的量子化學(xué)研究
        4.3.1 計(jì)算方法
        4.3.2 計(jì)算結(jié)果與討論
    4.4 HCN生成機(jī)理的量子化學(xué)研究
        4.4.1 計(jì)算方法
        4.4.2 計(jì)算結(jié)果與討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 SO₂對(duì)甲烷在金屬鐵表面還原NO的影響的研究
    5.1 在N₂氣氛中SO₂對(duì)金屬鐵還原NO的影響
    5.2 在N₂氣氛中SO₂對(duì)甲烷在金屬鐵表面還原NO的影響
    5.3 在模擬煙氣氛圍中甲烷在金屬鋏表面持續(xù)還原NO
    5.4 本章小結(jié)
第六章 研究總結(jié)與展望
    6.1 主要研究成果
    6.2 本文創(chuàng)新之處
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、專(zhuān)利
致謝



本文編號(hào)：3737835