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低温等离子体协同改性吸附催化剂脱除NO_X

作　者: 颜凌燕
导　师: 陈明功
学　校: 安徽理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 低温等离子体海泡石煤基活性炭脱除NO_x
分类号: X734.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 25次
引　用: 1次
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内容摘要

汽车排放尾气中含有氮氧化物等组分对环境造成极大污染,本研究采用低温等离子体协同改性吸附-催化剂脱除汽车尾气中氮氧化物,以达到环境保护目的。本文分别研究了低温等离子体与改性海泡石以及煤基活性炭催化剂脱除汽车尾气中氮氧化物的协同效应；并进行了改性海泡石催化剂的制备和表征,以及低温等离子体与改性海泡石催化剂、煤基活性炭催化剂协同效应的结果比较,为脱除NO、的进一步中试提供了理论依据。改性海泡石催化剂制备实验结果表明：经过酸改性处理后,海泡石载体的比表面积均在100 m2/g以上,比未处理海泡石原矿比表面积36.1m2/g有较大程度提高,说明酸处理提高了海泡石载体比表面积；在海泡石原矿中含有大量Si、Mg、Al等元素,且以不同化合物形态出现。负载Cu元素后催化剂载体中形成了各种Cu的物相,除了CuO物种外,还有少量Cu2O和Cu物种；SEM测定结果表明活性组分Cu能较均匀地散布在催化剂表面及孔道中,在负载量适中时未见大的聚集颗粒,达到均匀的分散度。催化剂的活性测试中铜含量对活性有很大影响,最终得到铜最佳负载量为5%。低温等离子体协同催化剂实验结果表明：氮氧化物脱除率最佳条件下：催化剂装填量为整个等离子体放电空间；放电电压越高越好；不同催化剂存在不同进气浓度、进气空速、放电功率。在本研究中海泡石催化剂的最佳进气浓度374ppm、进气空速6.1s-1；煤基活性炭催化剂的最佳进气浓度256ppm、进气空速10.2s-1。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-13
图目录  13-15
表目录  15-16
1 文献综述  16-31
  1.1 引言  16
  1.2 三元催化剂法脱除汽车尾气研究现状  16-17
  1.3 低温等离子法脱除汽车尾气研究现状  17-19
    1.3.1 等离子体概念与分类  17
    1.3.2 低温等离子体的产生与分类  17-18
    1.3.3 低温等离子体治理大气污染物技术原理  18-19
    1.3.4 研究重点及发展方向  19
  1.4 低温等离子体协同催化技术的研究现状  19-26
    1.4.1 协同机理  20-21
    1.4.2 氮氧化物的脱除  21-22
    1.4.3 降低等离子体发生器功率消耗主要措施  22-23
    1.4.4 低温等离子体协同催化脱除NO_x催化剂  23-26
  1.5 改性海泡石催化剂协同等离子体脱除NO_X研究  26-29
    1.5.1 概述  26-27
    1.5.2 以海泡石为载体的催化剂研究进展  27-29
  1.6 论文选题思路及主要内容  29-31
2 以海泡石为载体铜基催化剂制备  31-46
  2.1 海泡石的性质  31-32
  2.2 实验技术路线  32-33
  2.3 试验系统  33-34
    2.3.1 催化剂性能评价系统  33-34
    2.3.2 配气系统  34
    2.3.3 反应系统  34
  2.4 实验使用仪器及设备  34-36
    2.4.1 汽车尾气分析仪(FGA-4100)  35-36
  2.5 催化剂的制备  36-41
    2.5.1 概述  36-37
    2.5.2 实验部分  37-39
    2.5.3 催化剂活性评价  39-41
  2.6 催化剂的表征  41-45
    2.6.1 催化剂比表面积测定  41
    2.6.2 XRD物相分析  41-43
    2.6.3 催化剂微观形貌观测SEM  43-45
  2.7 结果与讨论  45-46
3 协同效应  46-63
  3.1 反应器确定  46-47
    3.1.1 实验装置与方法  46-47
  3.2 煤基活性炭催化剂与等离子体协同研究  47-53
    3.2.1 催化剂装填量与NO_x脱除率的关系  47-49
    3.2.2 空速与NO_x脱除率的关系  49-50
    3.2.3 输入气体浓度与NO_x脱除率的关系  50-52
    3.2.4 放电电压与NO_x脱除率的关系  52-53
  3.3 改性海泡石催化剂与等离子体协同研究  53-59
    3.3.1 催化剂装填量与NO_x脱除率关系  53-55
    3.3.2 空速与NO_x脱除率的关系  55-56
    3.3.3 输入气体浓度与NO_x脱除率的关系  56-57
    3.3.4 放电电压与NO_x脱除率的关系  57-59
  3.4 实验结果比较  59-61
    3.4.1 催化剂装填量对NO_x脱除率影响的比较  59
    3.4.2 空速对NO_x脱除率影响的比较  59-60
    3.4.3 初始浓度对NO_x脱除率影响的比较  60-61
    3.4.4 放电电压对NO_x脱除率影响的比较  61
  3.5 结果与讨论  61-63
4 结论  63-65
参考文献  65-70
附录A 煤基活性炭催化剂与低温等离子体协同反应实验数据  70-75
附录B 改性海泡石催化剂与低温等离子体协同反应实验数据  75-78
致谢  78-79
作者简介及读研期间主要科研成果  79

低温等离子体协同改性吸附催化剂脱除NO_X

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