近年來,我國霾污染日益嚴(yán)重,氮氧化物(NOx)的排放是其形成的原因之一。工業(yè)爐窯、燒結(jié)機(jī)、催化裂化裝置等排煙溫度偏低,無適合安裝選擇性催化還原(SCR)脫硝裝置的溫度區(qū)(320-400℃)。要實(shí)現(xiàn)低成本煙氣脫硝,最簡便的方法是將煙氣中NO氧化為可溶性的NO2,再用堿液濕法脫除。為此,本文針對40-180℃的低溫燃煤煙氣提出了催化分解H2O2、催化O₃氧化和O₃-乙醇結(jié)合氧化脫硝技術(shù),并提出了相應(yīng)的催化劑。該氧化脫硝方法不僅能夠應(yīng)用于低溫尾氣中NOx的達(dá)標(biāo)排放,也能夠用于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,開發(fā)了催化分解H2O2脫硝方法及裝置,研制了α-Fe2O₃催化劑,催化分解H2O2為·OH等活性物質(zhì),氧化煙氣中的NOx達(dá)到脫硝的目的。考察了煙氣溫度、預(yù)熱溫度、H2O2流量以及總氣流量/旁路氣流量對脫硝效率的影響。結(jié)果表明,當(dāng)煙氣溫度為160℃,H2O2流量為0.4 mL·min-1,預(yù)熱溫度為130℃,總氣流量/旁路氣流量為6,NOx濃度為550×10-6時,脫硝效率達(dá)7...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 我國NO_x的排放現(xiàn)狀
    1.2 NO_x的來源
    1.3 NO_x的危害
    1.4 控制NO_x排放的法規(guī)
    1.5 NO_x控制技術(shù)
        1.5.1 常規(guī)煙氣脫硝技術(shù)
        1.5.2 氧化法煙氣脫硝技術(shù)
        1.5.3 低溫等離子煙氣脫硝技術(shù)
        1.5.4 芬頓氧化技術(shù)
        1.5.5 催化O₃氧化技術(shù)
        1.5.6 有機(jī)物的促進(jìn)作用
    1.6 論文選題依據(jù)及研究內(nèi)容
        1.6.1 論文選題依據(jù)
        1.6.2 研究內(nèi)容
2 α-Fe₂O₃的制備及其催化分解H₂O₂脫硝性能研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)
        2.1.1 主要儀器與試劑
        2.1.2 催化劑制備
        2.1.3 催化劑表征
        2.1.4 催化劑活性評價
    2.2 不同反應(yīng)體系中脫硝效率
    2.3 H₂O₂流量和煙氣溫度的影響
    2.4 總流量/旁路氣流量和預(yù)熱溫度的影響
    2.5 H₂O₂流量和體積比的協(xié)同作用
    2.6 離子產(chǎn)物分析和反應(yīng)路徑
    2.7 本章小結(jié)
3 鐵鋁催化劑的制備及其催化分解H₂O₂脫硝性能研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)
        3.1.1 主要儀器與試劑
        3.1.2 催化劑制備
        3.1.3 催化劑表征
        3.1.4 催化劑活性評價
    3.2 鐵鋁催化劑結(jié)構(gòu)表征
    3.3 鐵鋁催化劑的XPS表征
    3.4 鐵鋁催化劑形成機(jī)理
    3.5 鐵鋁催化劑表面性能表征
    3.6 鐵鋁催化劑脫硝性能研究
    3.7 鐵鋁催化劑脫硫脫硝機(jī)理研究
    3.8 催化劑穩(wěn)定性測試
    3.9 本章小結(jié)
4 鈰鈦催化劑催化O₃氧化脫硝性能研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 主要儀器與試劑
        4.1.2 催化劑制備
        4.1.3 表征
        4.1.4 催化劑活性評價
    4.2 氧化脫除SO₂和NO_x機(jī)理研究
    4.3 在不同體系中NO_x脫除機(jī)理研究
    4.4 O₃濃度和煙氣溫度的影響
    4.5 H₂O流量和吸收塔的影響
    4.6 離子產(chǎn)物分析
    4.7 經(jīng)濟(jì)效益
    4.8 工業(yè)應(yīng)用研究
        4.8.1 催化劑制備
        4.8.2 裝置的安裝和測試結(jié)果
    4.9 本章小結(jié)
5 鈰鈦催化劑中Ce-O-Ti活性位點(diǎn)及其作用機(jī)制研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 主要儀器與試劑
        5.1.2 催化劑制備
        5.1.3 表征
        5.1.4 催化劑活性評價
    5.2 CeTi復(fù)合催化劑的催化活性
    5.3 表面-OH密度的測定
    5.4 表面缺陷密度的測定
    5.5 Ce-O-Ti鍵的生成
    5.6 Ce-O-Ti活性位點(diǎn)
    5.7 本章小結(jié)
6 氟摻雜鈰鈦催化劑催化O₃氧化脫硝性能研究
    6.1 實(shí)驗(yàn)
        6.1.1 主要儀器與試劑
        6.1.2 催化劑制備
        6.1.3 表征
        6.1.4 催化劑活性評價
    6.2 F摻雜鈰鈦催化劑的催化活性
    6.3 氟摻雜位點(diǎn)的確定
    6.4 氟摻雜對表面羥基的影響
    6.5 氟摻雜對氧空位的影響
    6.6 氟摻雜促進(jìn)機(jī)理
    6.7 本章小結(jié)
7 O₃-乙醇氧化法脫硝性能研究
    7.1 實(shí)驗(yàn)
        7.1.1 主要儀器與試劑
        7.1.2 表征
        7.1.3 催化劑活性評價
    7.2 脫硝機(jī)理
    7.3 煙氣溫度和O₃/NO_x摩爾比的影響
    7.4 乙醇體積分?jǐn)?shù)的影響
    7.5 反應(yīng)時間和傳遞時間的影響
    7.6 產(chǎn)物分析和雜質(zhì)影響
    7.7 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3748049