Ce改性負(fù)載型Mn-Co雙金屬低溫SCR催化劑的研究
發(fā)布時間:2023-04-26 18:55
氮氧化物是重要的大氣污染物。垃圾焚燒煙氣中含有大量氮氧化物,所以脫硝方法越來越受到人們重視。選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)均是有效的煙氣脫硝方法。SNCR-SCR系統(tǒng)是將兩種方法聯(lián)用,特點(diǎn)為運(yùn)行成本低,操控靈活,脫硝效果可到90%以上。本文針對SNCR-SCR的煙氣成分和煙氣溫度等特點(diǎn),設(shè)計SCR段催化劑。 10%Mn/TiO2催化劑起效溫度低,是一種很有潛力的中低溫型NH3-SCR催化劑,但是轉(zhuǎn)化率低于70%。以其為基礎(chǔ),選定Co為第二活性組分,研究了制備方法,Co負(fù)載量,不同載體,焙燒氛圍,焙燒溫度等條件對催化活性的影響。結(jié)果表明浸漬法制備的10%Mn-5%Co/TiO2,500℃于空氣氛圍焙燒3h催化活性最好。表征手段證實(shí),催化劑具有良好孔隙率和氧化性,活性組分負(fù)載均勻,未成結(jié)晶體。 針對Mn-Co雙金屬催化劑活性窗口較窄,對其改性研究。選定Ce為助劑,研究了Ce負(fù)載量,不同載體,焙燒氛圍,焙燒溫度和三種金屬負(fù)載比例等條件對催化活性的影響,并考察其不同工況下的催化活性。結(jié)果表明10%Mn-8%Co-2%Ce/TiO2,500℃于空氣氛圍焙燒3h催化活性最好...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 城市垃圾焚燒處理現(xiàn)狀分析
1.2.1 吸附法現(xiàn)狀研究
1.2.2 電環(huán)境脫除法的原理與現(xiàn)狀分析
1.2.3 還原法脫除氮氧化物
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線圖
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 引言
2.2 化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)材料
2.3 實(shí)驗(yàn)流程圖
2.4 催化劑制備方法研究
2.4.1 溶膠凝膠法
2.4.2 浸漬法
2.4.3 共沉淀法
2.4.4 混合法
2.5 催化劑表征
2.5.1 比表面積和孔隙率分析方法
2.5.2 X 射線衍射分析方法
2.5.3 NH3-TPD 分析方法
2.5.4 H2-TPR 分析方法
2.5.5 傅里葉原位紅外光譜分析方法
第3章 Mn-Co/TiO2催化活性的研究
3.1 引言
3.2 Mn 基催化劑活性考察
3.2.1 不同金屬摻雜對催化活性的影響
3.2.2 催化劑制備方法對催化活性的影響
3.2.3 負(fù)載量對催化劑活性的影響
3.2.4 載體對催化劑活性的影響
3.2.5 焙燒氛圍對催化活性的影響
3.2.6 焙燒溫度對催化活性的影響
3.3 催化劑表征
3.3.1 催化劑的表面積和孔隙率
3.3.2 催化劑表面氧化還原性質(zhì)(H2-TPR)
3.3.3 催化劑晶型結(jié)構(gòu)(XRD)
3.4 本章小結(jié)
第4章 Mn-Co-Ce /TiO2催化活性的研究
4.1 引言
4.2 催化劑活性的考察
4.2.1 Mn-Co-X/TiO2的篩選
4.2.2 Ce 負(fù)載量對催化劑活性的影響
4.2.3 載體對催化劑活性的影響
4.2.4 焙燒溫度對催化劑活性的影響
4.2.5 負(fù)載比例對催化劑活性的影響
4.3 反應(yīng)氛圍對催化劑活性的影響
4.3.1 反應(yīng)氣氛中 O2含量對 NOX轉(zhuǎn)化率的影響
4.3.2 反應(yīng)氣氛中 NH3/NO 對 NOX轉(zhuǎn)化率的影響
4.4 Mn-Co-Ce/TiO2催化劑表征
4.4.1 催化劑晶型結(jié)構(gòu)(XRD)
4.4.2 催化劑表面酸堿性質(zhì)(NH3-TPD)
4.4.3 催化劑表面氧化還原性質(zhì)(H2-TPR)
4.5 本章小結(jié)
第5章 氣相反應(yīng)物在催化劑表面作用
5.1 引言
5.2 NH3在催化劑表面脫附行為研究
5.2.1 NH3在 TiO2表面脫附行為
5.2.2 NH3在 Mn/TiO2表面脫附行為
5.2.3 NH3在 Co/TiO2表面脫附行為
5.2.4 NH3在 Ce/TiO2表面脫附行為
5.2.5 NH3在 Mn-Co-Ce/TiO2表面脫附行為
5.3 NO 在催化劑表面脫附行為研究
5.3.1 NO 在 TiO2表面的脫附行為
5.3.2 NO 在 Mn/TiO2表面脫附行為
5.3.3 NO 在 Co/TiO2表面脫附行為
5.3.4 NO 在 Ce/TiO2表面脫附行為
5.3.5 NO 在 Mn-Co-Ce/TiO2表面脫附行為
5.4 反應(yīng)物在催化劑表面的行為研究
5.4.1 反應(yīng)物在 TiO2上的吸收光譜
5.4.2 反應(yīng)物在 Mn/TiO2上吸收光譜
5.4.3 反應(yīng)物在 Co/TiO2上的吸收光譜
5.4.4 反應(yīng)物在 Ce/TiO2上的吸收光譜
5.4.5 反應(yīng)物在 Mn-Co-Ce/TiO2上的吸收光譜
5.5 Mn-Co-Ce/TiO2催化機(jī)理分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3802031
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 城市垃圾焚燒處理現(xiàn)狀分析
1.2.1 吸附法現(xiàn)狀研究
1.2.2 電環(huán)境脫除法的原理與現(xiàn)狀分析
1.2.3 還原法脫除氮氧化物
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線圖
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 引言
2.2 化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)材料
2.3 實(shí)驗(yàn)流程圖
2.4 催化劑制備方法研究
2.4.1 溶膠凝膠法
2.4.2 浸漬法
2.4.3 共沉淀法
2.4.4 混合法
2.5 催化劑表征
2.5.1 比表面積和孔隙率分析方法
2.5.2 X 射線衍射分析方法
2.5.3 NH3-TPD 分析方法
2.5.4 H2-TPR 分析方法
2.5.5 傅里葉原位紅外光譜分析方法
第3章 Mn-Co/TiO2催化活性的研究
3.1 引言
3.2 Mn 基催化劑活性考察
3.2.1 不同金屬摻雜對催化活性的影響
3.2.2 催化劑制備方法對催化活性的影響
3.2.3 負(fù)載量對催化劑活性的影響
3.2.4 載體對催化劑活性的影響
3.2.5 焙燒氛圍對催化活性的影響
3.2.6 焙燒溫度對催化活性的影響
3.3 催化劑表征
3.3.1 催化劑的表面積和孔隙率
3.3.2 催化劑表面氧化還原性質(zhì)(H2-TPR)
3.3.3 催化劑晶型結(jié)構(gòu)(XRD)
3.4 本章小結(jié)
第4章 Mn-Co-Ce /TiO2催化活性的研究
4.1 引言
4.2 催化劑活性的考察
4.2.1 Mn-Co-X/TiO2的篩選
4.2.2 Ce 負(fù)載量對催化劑活性的影響
4.2.3 載體對催化劑活性的影響
4.2.4 焙燒溫度對催化劑活性的影響
4.2.5 負(fù)載比例對催化劑活性的影響
4.3 反應(yīng)氛圍對催化劑活性的影響
4.3.1 反應(yīng)氣氛中 O2含量對 NOX轉(zhuǎn)化率的影響
4.3.2 反應(yīng)氣氛中 NH3/NO 對 NOX轉(zhuǎn)化率的影響
4.4 Mn-Co-Ce/TiO2催化劑表征
4.4.1 催化劑晶型結(jié)構(gòu)(XRD)
4.4.2 催化劑表面酸堿性質(zhì)(NH3-TPD)
4.4.3 催化劑表面氧化還原性質(zhì)(H2-TPR)
4.5 本章小結(jié)
第5章 氣相反應(yīng)物在催化劑表面作用
5.1 引言
5.2 NH3在催化劑表面脫附行為研究
5.2.1 NH3在 TiO2表面脫附行為
5.2.2 NH3在 Mn/TiO2表面脫附行為
5.2.3 NH3在 Co/TiO2表面脫附行為
5.2.4 NH3在 Ce/TiO2表面脫附行為
5.2.5 NH3在 Mn-Co-Ce/TiO2表面脫附行為
5.3 NO 在催化劑表面脫附行為研究
5.3.1 NO 在 TiO2表面的脫附行為
5.3.2 NO 在 Mn/TiO2表面脫附行為
5.3.3 NO 在 Co/TiO2表面脫附行為
5.3.4 NO 在 Ce/TiO2表面脫附行為
5.3.5 NO 在 Mn-Co-Ce/TiO2表面脫附行為
5.4 反應(yīng)物在催化劑表面的行為研究
5.4.1 反應(yīng)物在 TiO2上的吸收光譜
5.4.2 反應(yīng)物在 Mn/TiO2上吸收光譜
5.4.3 反應(yīng)物在 Co/TiO2上的吸收光譜
5.4.4 反應(yīng)物在 Ce/TiO2上的吸收光譜
5.4.5 反應(yīng)物在 Mn-Co-Ce/TiO2上的吸收光譜
5.5 Mn-Co-Ce/TiO2催化機(jī)理分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3802031
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