学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

复合溶胶改性Ce、Co、Ni/V-W/TiO2选择催化还原NOx的性能研究

作　者: 梁涛
导　师: 龚凡
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 应用化学
关键词: 尿素 氮氧化物 V2O5-WO3/TiO2-SiO2 选择性催化还原
分类号: X701
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 7次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


氮氧化物(NO、)对大气的污染是一个全球性的环境问题。燃料燃烧过程生成的NOx中NO约占90%。每年燃烧产生的NO达到5×107t以上。高浓度的NOx将增加大气的氧化性,这将会严重影响世界大气的性质,从而威胁到人体健康和生态环境。研究开发脱硝技术,具有现实的意义。本文采用纤维素为扩孔剂,钛硅复合溶胶对堇青石蜂窝陶瓷进行改性,运用正交设计法选出制备载体涂层的最优条件：钛硅溶胶质量比为1：1；纤维素含量为8%；浸渍次数为6次；焙烧温度为300℃。以最佳的实验条件制备出的TiO2-SiO2涂层载体比表面积达52.29m2/g,改性后的载体比表面积比0.25m2/g空白陶瓷扩大了200多倍。通过载体NH3-TPD测试,TiO2:SiO2=1:1时,脱附峰面积最大,酸量最多。与活性测试结果比较,TiO2:SiO2=4:1时,活性最好。用TiO2-SiO2载体,负载以V为主剂,过渡金属W、Ni、Co和稀土金属Ce为助剂,采用浸渍法制备了V系催化剂,考察了不同催化剂的活性。以尿素作还原剂,采用程序升温法,对各催化剂进行活性评价。实验结果显示,Ce-V-W/TS4催化剂在温度区间(100-450℃)活性要优于Ni-V-W/TS4和Co-V-W/TS4催化剂,400℃时转化率到达88%。Ce-Ni-V-W/TS4催化剂的活性要明显优于Ce-No-V-W/TS4、Co-Ni-V-W/TS4和Ce-Ni-Co-V-W/TS4催化剂,在400℃时转化率接近于100%。其中Ce-Ni-V-W/TS4体系催化剂中,以质量比Ce:Ni=5:1的活性最佳。BET、XRD、TPR、XPS等研究发现,催化剂的比表面积越大,有助于反应活性的提高；催化剂NH3-TPD的脱附峰面积的大小和脱附峰温度的高低,并不与活性的高低呈线性关系；在氧化还原反应中,助剂Ni、Co的添加使催化剂的还原峰都向低温方向移动,使得催化剂在低温下更易被还原；在Ce-Ni-V-W/TS4催化剂表面,Ce离子具有变价(Ce3+-Ce4+),加速了催化剂中表面氧的迁,改变了N的存在形式,并且在电子转移的过程中,使得Vx+/V5+比值变越大,从而提高脱硝活性。

全文目录


摘要  5-6ABSTRACT  6-11第一章 绪论  11-23  1.1 氮氧化物的危害及生成途径  11-12    1.1.1 氮氧化物的危害  11-12    1.1.2 氮氧化物的生成途径  12  1.2 NO_x脱硝控制技术  12-14    1.2.1 电子束法  13    1.2.2 直接催化分解  13    1.2.3 选择性非催化还原(SNCR)  13-14    1.2.4 选择性催化还原(SCR)  14  1.3 选择性催化还原(SCR)技术  14-21    1.3.1 SCR载体  14-15    1.3.2 SCR活性组分  15-16    1.3.3 SCR助剂  16-17    1.3.4 SCR还原剂  17-18    1.3.5 SCR反应机理的研究  18-19    1.3.6 SCR性能的影响因素  19-21  1.4 本文研究的意义和内容  21-23第二章 实验部分  23-30  2.1 实验试剂和仪器  23-24    2.1.1 实验试剂  23    2.1.2 实验仪器  23-24  2.2 催化剂的制备  24-25    2.2.1 载体的预处理  24    2.2.2 溶胶的制备  24    2.2.3 载体涂层的制备  24    2.2.4 催化剂的制备  24-25  2.3 催化剂脱硝性能评价实验流程  25-26  2.4 催化剂的表征  26-28    2.4.1 催化剂比表面积测试  26-27    2.4.2 催化剂晶格结构测试  27    2.4.3 催化剂表面形貌测试  27    2.4.4 催化剂氧化还原性能测试  27-28    2.4.5 催化剂表面酸性测试  28    2.4.6 催化剂表面元素测试  28  2.5 本章小结  28-30第三章 堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性  30-37  3.1 载体表面改性  30-31    3.1.1 扩孔剂对载体比表面积的影响  30    3.1.2 复合溶胶对载体比表面积的影响  30-31  3.2 工艺涂层的确定  31  3.3 各因素对比表面积的影响  31-32  3.4 方差分析  32-33  3.5 载体表面酸性分析  33-34  3.6 活性测试  34  3.7 载体表面形貌  34-35  3.8 本章小结  35-37第四章 钒系催化剂催化还原NO_x性能研究  37-54  4.1 不同元素对催化剂脱硝率的影响  37-42    4.1.1 V含量对催化剂脱硝率的影响  37-38    4.1.2 W含量对催化剂脱硝率的影响  38    4.1.3 Ce含量对催化剂脱硝率的影响  38-39    4.1.4 Ni含量对催化剂脱硝率的影响  39-40    4.1.5 Co含量对催化剂脱硝率的影响  40    4.1.6 多种元素对催化剂脱硝率的影响  40-41    4.1.7 混合元素对催化剂脱硝率的影响  41-42  4.2 复合催化剂的比表面积测试  42-44    4.2.1 不同元素催化剂的比表面积测试  42-43    4.2.2 混合元素催化剂的比表面积测试  43-44  4.3 复合催化剂的物相结构分析  44-45    4.3.1 不同元素催化剂的物相结构  44    4.3.2 混合元素催化剂的物相结构  44-45  4.4 复合催化剂的氧化还原  45-46    4.4.1 不同元素催化剂的氧化还原  45-46    4.4.2 混合元索催化剂氧化还原表征  46  4.5 复合催化剂的表面酸性分析  46-48    4.5.1 不同元素催化剂的表面酸性分析  46-47    4.5.2 混合元素催化剂的表面酸性分析  47-48  4.6 复合催化剂的表面元素分析  48-51    4.6.1 不同元素催化剂的表面元素分析  48-50    4.6.2 混合元素催化剂的表面元素分析  50-51  4.7 复合催化剂表面形貌  51-53    4.7.1 不同元素催化剂的表面形貌  51-52    4.7.2 混合元素催化剂的表面形貌  52-53  4.8 本章小结  53-54结论  54-56参考文献  56-64攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果  64-65致谢  65

相似论文

  1. 煤粉再燃反应条件对NH3非催化还原NOx过程影响的实验研究,X701
  2. 电厂600MW锅炉SNCR过程的数值模拟,TK222
  3. 虾池一株微藻对尿素和甲硫氨酸利用效率的研究,S968.22
  4. 喹喔啉-1，4-二氧化物衍生物的设计、合成及抗肿瘤活性研究,R914
  5. SCR脱硝反应器物理场特性研究与结构优化设计,X773
  6. Cu、Mn、Ce改性V2O5-WO3/MOx/CC催化剂的制备及其催化脱硝性能,X701
  7. 低分子量聚乳酸包膜尿素的研制与缓释性能评价,S145.6
  8. 脲酶/硝化抑制剂的效果比较及DMPP对氮素肥际与小麦根系微域分布的影响,S512.1
  9. 火力发电厂烟气脱硝技改研究与实践,X701
  10. 聚乙二醇协同膨胀石墨去除氮氧化物的研究,X701
  11. 再燃条件下生物质还原氮氮化物特性研究,TK6
  12. 连续覆膜旱作及施用控释包膜尿素对水稻生长发育和土壤肥力的影响,S511
  13. 新型控释肥对水稻产量和稻田氮素流失的影响,S511
  14. Ni/H-BEA催化剂上选择性还原贫燃尾气中的氮氧化物,X734.2
  15. 铁催化还原氮氧化物的实验研究,X701
  16. 尿酸、尿素对HK-2细胞凋亡、纤维化相关因子表达的影响及前列地尔的干预研究,R96
  17. 300MW机组锅炉SCR脱硝系统运行优化研究,X701
  18. 东、黄海气溶胶和雨水中氨基化合物的研究,X513
  19. 煤粉先进再燃脱硝的试验研究与化学动力学模拟,TQ534.9
  20. ZnO催化尿素醇解制氨基甲酸甲酯工艺及动力学研究,TQ225.241

中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废气的处理与利用
© 2012 www.xueweilunwen.com