氮氧化物(NO_x)是人類生產活動中排放量較多的污染物,石油、煤炭等化石燃料燃燒和硝酸生產等工業(yè)活動都會產生大量的NO_x,過量的NO_x排放對生態(tài)環(huán)境造成了極大的壓力。選擇性催化還原(SCR)技術借助催化劑中的活性組分,通過向煙氣中噴入NH₃和氮氧化物進行催化還原反應生成對環(huán)境無害的N₂和H₂O,是目前技術較為成熟的氮氧化物脫除方案,在燃煤電廠得到了廣泛的應用。SCR工藝流程圍繞催化劑的技術指標進行設計,因此催化劑的發(fā)展水平決定了SCR體系NO_x的脫除效率。燒結煙氣溫度低、成分復雜,目前的商用SCR催化劑因為需要對燒結煙氣進行加熱才能達到催化劑的起活溫度窗口,且容易中毒失活,很難在鋼鐵企業(yè)推廣應用。以碳材料為載體,過渡族金屬氧化物和稀土氧化物為活性組分開發(fā)新型低溫、抗中毒性能突出、高脫硝效率的新型SCR脫硝催化劑已經成為目前的研究熱點。其中Mn-Ce活性炭基(Mn-Ce/AC)催化劑因其優(yōu)良的低溫催化性能和環(huán)境友好的特性,有望成為應用在低...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 氮氧化物對環(huán)境的危害
        1.2.1 光化學煙霧污染
        1.2.2 形成酸雨
        1.2.3 破壞臭氧層
        1.2.4 加劇溫室效應
    1.3 燃煤排放氮氧化物相關政策
    1.4 燒結煙氣脫硝技術
        1.4.1 燒結煙氣特點
        1.4.2 燒結煙氣中NO_x形成機制
        1.4.3 常用氮氧化物脫除工藝
    1.5 選擇性催化還原技術概述
    1.6 SCR脫硝反應機理概述
    1.7 SCR脫硝催化劑失活研究
        1.7.1 催化劑堵塞
        1.7.2 催化劑磨損
        1.7.3 催化劑中毒
    1.8 本文研究的目的、意義與內容
        1.8.1 研究目的與意義
        1.8.2 研究內容
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 實驗材料
    2.2 新鮮及中毒催化劑制備
        2.2.1 Mn-Ce/AC催化劑以及單組分催化劑制備
        2.2.2 中毒催化劑制備
    2.3 催化劑活性測試與催化劑表征
        2.3.1 煙氣脫硝裝置
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 比表面積和孔結構分析(BET)
        2.3.4 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.5 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.6 NH₃程序升溫脫附分析(NH₃-TPD)
        2.3.7 紅外光譜檢測(FT-IR)
3 煙氣中鉀鹽對Mn-Ce/AC催化劑中毒研究
    3.1 常見鉀鹽對催化劑脫硝活性的影響
    3.2 BET分析
    3.3 NH₃-TPD分析
        3.3.1 Mn、Ce單獨以及共同負載對催化劑表面NH₃吸附性能的影響
        3.3.2 不同鉀鹽對催化劑NH₃吸附性能的影響
        3.3.3 不同濃度KCl中毒對催化劑氨吸附能力的影響
    3.4 XRD分析
    3.5 XPS分析
    3.6 鉀鹽對Mn-Ce/AC催化劑中毒機理分析
    3.7 本章小結
4 煙氣中Ca(NO₃)₂對催化劑中毒研究
    4.1 Ca(NO₃)₂對催化劑SCR脫硝活性的影響
    4.2 BET結果與分析
    4.3 SEM結果與分析
    4.4 XRD結果與分析
    4.5 XPS分析
    4.6 H₂-TPR結果與分析
    4.7 NH₃-TPD結果與分析
    4.8 FT-IR結果與分析
    4.9 Mn-Ce/AC催化劑Ca(NO₃)₂中毒機理分析
    4.10 本章小結
5 煙氣中Pb(NO₃)₂對催化劑中毒研究
    5.1 Pb(NO₃)₂對Mn-Ce/AC脫硝催化劑活性的影響
    5.2 BET結果與分析
    5.3 SEM結果與分析
    5.4 XRD結果分析
    5.5 XPS結果與分析
    5.6 NH₃-TPD分析
    5.7 FT-IR結果與分析
    5.8 Mn-Ce/AC催化劑Pb(NO₃)₂中毒機理分析
    5.9 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文
    B.作者在攻讀碩士期間申請的專利
    C.作者在攻讀碩士期間參與的項目
    D.學位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號：3858927