在役SCR催化劑活性及動力學參數(shù)研究
發(fā)布時間：2023-03-31 23:37
氮氧化物是大氣主要污染物之一，對人類的健康以及大自然生態(tài)環(huán)境會造成嚴重的危害。氮氧化物的最重要來源是燃煤火力發(fā)電廠的排放，隨著環(huán)境污染的加劇，我國環(huán)保部門已制定并開始執(zhí)行嚴格的法律法規(guī)來控制氮氧化物的排放。目前，選擇性催化劑還原技術（SCR）由于其脫硝效率高、技術成熟等優(yōu)點，已成為國內(nèi)外運用最為廣泛的氮氧化物排放控制技術。SCR系統(tǒng)最為核心的設備就是催化劑，其投資成本占整個SCR系統(tǒng)的1/3左右。催化劑的活性及相關性能參數(shù)的變化，直接影響著脫硝系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。目前，國內(nèi)外對于催化劑活性及動力學研究非�；钴S，其中絕大部分都是實驗室自制粉末狀或成型催化劑，對于服役中的催化劑的性能變化規(guī)律的研究非常少見。本文首先對廣東省內(nèi)某三個電廠進行了脫硝性能試驗，研究了催化劑在服役不同時間后，SCR脫硝系統(tǒng)性能參數(shù)的變化規(guī)律，探索催化劑活性下降的原因，尋求影響SCR系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的關鍵因素，為電廠SCR系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行提出參考性建議，也為實驗室的催化劑相關性能參數(shù)研究提供了現(xiàn)場數(shù)據(jù)。 在實驗室催化劑活性分析平臺上對服役一段時間后的蜂窩狀催化劑、波紋板狀催化劑及其新鮮催化劑進行了活性實驗，分析了不同...
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1. 課題研究背景及意義
1.2. 氮氧化物來源及危害
1.2.1. 氮氧化物來源
1.2.2. 氮氧化物危害
1.3. SCR 催化劑簡介
1.3.1. 按原材料分類
1.3.2. 按結構分類
1.3.3. 按運行溫度分類
1.4. 商業(yè)用催化劑滿足的基本條件
1.5. 表觀動力學和本征動力學
1.6. 本文研究內(nèi)容
第二章 選擇性催化還原技術(SCR)概述
2.1. SCR 化學反應機理
2.2. 典型 SCR 系統(tǒng)組成
2.3. SCR 工藝描述
2.4. 催化劑活性影響因素
2.5. SCR 催化反應機理
2.6. SCR 反應動力學研究現(xiàn)狀
2.7. 本章小結
第三章 SCR 安全經(jīng)濟運行現(xiàn)場試驗研究
3.1. 脫硝系統(tǒng)性能試驗內(nèi)容與方法
3.1.1. 煙氣溫度測量
3.1.2. 煙氣流速、流量測量
3.1.3. NOx和 O2的測量
3.1.4. NH3的測量
3.1.5. SO2/SO3轉(zhuǎn)化率的測量
3.1.6. 煙氣系統(tǒng)阻力測量
3.1.7. 其他參數(shù)的測試
3.2. 試驗長槍基本原理
3.3. 廣東省內(nèi) A、B、C 電廠脫硝性能試驗
3.3.1. A 電廠脫硝性能試驗結果
3.3.2. B 電廠脫硝性能試驗結果
3.3.3. C 電廠脫硝性能試驗結果
3.4. 服役過程中脫硝系統(tǒng)性能變化規(guī)律分析
3.4.1. 入口煙溫分布規(guī)律
3.4.2. 入口流速分布規(guī)律
3.4.3. 入口 NO 分布規(guī)律
3.4.4. 出口 NO 分布規(guī)律
3.4.5. 出口 NO 分布偏差與入口流速偏差關系
3.4.6. 出口 NO 分布偏差與脫硝效率關系
3.4.7. 氨逃逸率與脫硝效率關系
3.4.8. 氨逃逸對空預器的影響
3.4.9. 積灰對 SCR 反應器影響
3.5. 本章小結
第四章 在役催化劑活性與動力學參數(shù)研究
4.1. 實驗裝置組成
4.2. 實驗樣品介紹
4.3. 實驗過程
4.4. 實驗條件
4.5. 催化劑活性計算方法
4.6. 動力學參數(shù)計算方法
4.7. 實驗結果與分析
4.7.1. 催化劑脫硝效率隨溫度、氨氮比變化規(guī)律
4.7.2. 服役后催化劑活性變化規(guī)律
4.7.3. 服役后催化劑表觀動力學參數(shù)變化規(guī)律
4.8. 本章小結
第五章 LIBS 技術對催化劑活性組分的測量
5.1. 催化劑活性組分測量背景與意義
5.2. 激光誘導擊穿光譜技術(LIBS)基本原理
5.3. 多元線性回歸基本原理
5.3.1. 回歸基本理論
5.3.2. 回歸參數(shù)的求取
5.3.3. 回歸方程的顯著性檢驗
5.3.4. 回歸系數(shù)的 t 檢驗
5.4. 標準樣品配置及操作條件
5.5. 定標實驗結果分析
5.6. 本章小結
第六章 總結和展望
6.1. 全文總結
6.2. 下一步工作建議
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號：3776014
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1. 課題研究背景及意義
1.2. 氮氧化物來源及危害
1.2.1. 氮氧化物來源
1.2.2. 氮氧化物危害
1.3. SCR 催化劑簡介
1.3.1. 按原材料分類
1.3.2. 按結構分類
1.3.3. 按運行溫度分類
1.4. 商業(yè)用催化劑滿足的基本條件
1.5. 表觀動力學和本征動力學
1.6. 本文研究內(nèi)容
第二章 選擇性催化還原技術(SCR)概述
2.1. SCR 化學反應機理
2.2. 典型 SCR 系統(tǒng)組成
2.3. SCR 工藝描述
2.4. 催化劑活性影響因素
2.5. SCR 催化反應機理
2.6. SCR 反應動力學研究現(xiàn)狀
2.7. 本章小結
第三章 SCR 安全經(jīng)濟運行現(xiàn)場試驗研究
3.1. 脫硝系統(tǒng)性能試驗內(nèi)容與方法
3.1.1. 煙氣溫度測量
3.1.2. 煙氣流速、流量測量
3.1.3. NOx和 O2的測量
3.1.4. NH3的測量
3.1.5. SO2/SO3轉(zhuǎn)化率的測量
3.1.6. 煙氣系統(tǒng)阻力測量
3.1.7. 其他參數(shù)的測試
3.2. 試驗長槍基本原理
3.3. 廣東省內(nèi) A、B、C 電廠脫硝性能試驗
3.3.1. A 電廠脫硝性能試驗結果
3.3.2. B 電廠脫硝性能試驗結果
3.3.3. C 電廠脫硝性能試驗結果
3.4. 服役過程中脫硝系統(tǒng)性能變化規(guī)律分析
3.4.1. 入口煙溫分布規(guī)律
3.4.2. 入口流速分布規(guī)律
3.4.3. 入口 NO 分布規(guī)律
3.4.4. 出口 NO 分布規(guī)律
3.4.5. 出口 NO 分布偏差與入口流速偏差關系
3.4.6. 出口 NO 分布偏差與脫硝效率關系
3.4.7. 氨逃逸率與脫硝效率關系
3.4.8. 氨逃逸對空預器的影響
3.4.9. 積灰對 SCR 反應器影響
3.5. 本章小結
第四章 在役催化劑活性與動力學參數(shù)研究
4.1. 實驗裝置組成
4.2. 實驗樣品介紹
4.3. 實驗過程
4.4. 實驗條件
4.5. 催化劑活性計算方法
4.6. 動力學參數(shù)計算方法
4.7. 實驗結果與分析
4.7.1. 催化劑脫硝效率隨溫度、氨氮比變化規(guī)律
4.7.2. 服役后催化劑活性變化規(guī)律
4.7.3. 服役后催化劑表觀動力學參數(shù)變化規(guī)律
4.8. 本章小結
第五章 LIBS 技術對催化劑活性組分的測量
5.1. 催化劑活性組分測量背景與意義
5.2. 激光誘導擊穿光譜技術(LIBS)基本原理
5.3. 多元線性回歸基本原理
5.3.1. 回歸基本理論
5.3.2. 回歸參數(shù)的求取
5.3.3. 回歸方程的顯著性檢驗
5.3.4. 回歸系數(shù)的 t 檢驗
5.4. 標準樣品配置及操作條件
5.5. 定標實驗結果分析
5.6. 本章小結
第六章 總結和展望
6.1. 全文總結
6.2. 下一步工作建議
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
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