学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

火力发电厂SCR脱硝技术用催化剂性能试验研究

作　者: 郝玉振
导　师: 栾涛
学　校: 山东大学
专　业: 工程热物理
关键词: 燃煤电厂 SCR催化剂配方活性成型工艺表征
分类号: X701.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 491次
引　用: 7次
阅　读: 论文下载

内容摘要

继SOx之后,NOx成为全世界重点控制的燃煤电厂污染物之一。自上世纪80年代以来,以日本和美国为首的发达国家在NO_x的治理上都做出了大量的工作并且取得了相当不错的效果。在治理NO_x的诸多技术中,以选择性催化还原法应用最为广泛。在我国,由于缺乏SCR催化剂的自主创新技术,SCR法脱硝发展缓慢,随着对No_x控制的日趋严格,SCR技术已制约我国在NO_x治理方面的进展。催化剂作为SCR的核心技术已成为研究的热点,因此,对SCR催化剂研究不仅具有重要的理论意义,还具有重要的经济和社会效益。本文以常用的V₂O₅/TiO₂系蜂窝状催化剂作为研究对象,研究影响其活性性能和成型工艺的因素。为了使催化剂蜂窝状成型,必须在催化剂中添加成型剂来改善其成型性能,但是成型剂的加入可能会导致催化剂活性下降。本文首先向V₂O₅/TiO₂粉末催化剂中添加成型剂并改变其质量分数,来研究成型剂对催化剂活性的影响,遴选了几种对催化剂活性影响不大的成型剂。随后,使用自制的催化剂成型工具来研究这些成型剂对催化剂成型性能的影响,在这两步工作的同时研究了焙烧温度对催化剂活性的影响。在上述工作基础上,本文遴选出了具有较好活性和成型性能的催化剂配方。使用自制的蜂窝状催化剂,在模拟烟气脱硝试验台上测试了影响催化剂活性的参数,包括NO初始浓度、NO/NH₃摩尔比、空速以及反应温度等,确定了这些参数对催化剂活性的影响规律;试验数据表明,本文自制的催化剂具有良好的性能指标,与目前国内电站所使用的进口催化剂性能相差不大。本文使用压汞法和扫描电镜法研究了催化剂的孔结构特征和表面形貌,从催化剂结构的角度研究了影响催化剂性能的因素。通过对表征数据进行研究发现了诸如成型过程、催化剂制备方法、催化剂使用过程以及焙烧温度等对催化剂结构的影响。

全文目录

目录  4-7
CONTENTS  7-10
摘要  10-11
ABSTRACT  11-13
第一章绪论  13-25
  1.1 氮氧化物  13-15
    1.1.1 氮氧化物的来源与危害  13
    1.1.2 国内氮氧化物的污染与控制  13-14
    1.1.3 煤燃烧生成氮氧化物类型  14-15
  1.2 燃煤电厂氮氧化物排放控制技术  15-18
    1.2.1 低NOx燃烧技术  15-17
    1.2.2 烟气脱硝技术  17-18
  1.3 选择性催化还原技术  18-22
    1.3.1 SCR技术原理  18-19
    1.3.2 SCR系统  19-20
    1.3.3 SCR脱硝技术用催化剂  20-22
    1.3.4 国内外SCR技术发展现状  22
  1.4 本课题的研究目标与研究内容  22-25
    1.4.1 本课题研究目标  22-23
    1.4.2 本课题的研究内容  23-25
第二章课题研究方案  25-35
  2.1 催化剂制备方法概述  25-28
    2.1.1 粉末状催化剂的制备方法  25-26
    2.1.2 蜂窝状催化剂的制备方法  26-27
    2.1.3 本试验采用的催化剂制备方法  27-28
  2.2 催化剂活性测试方法  28-32
    2.2.1 催化反应器  28-29
    2.2.2 粉末状催化剂活性测试反应器  29-32
    2.2.3 蜂窝状催化剂反应器  32
  2.3 试验装置简介  32-35
    2.3.1 粉末催化剂活性测试试验台  32-34
    2.3.2 模拟烟气脱硝试验台  34-35
第三章催化剂活性影响因素研究  35-55
  3.1 常用SCR催化剂  35-37
    3.1.1 V_2O_5/TiO_2催化剂  35-36
    3.1.2 火力发电厂对SCR催化剂的要求  36-37
    3.1.3 成型剂种类对催化剂活性的影响  37
  3.2 试验药品与设备  37-38
  3.3 催化剂的制备  38-42
    3.3.1 组成成分的选择  38-39
    3.3.2 粉末状催化剂的制备  39-42
  3.4 成型剂对催化剂活性的影响  42-50
    3.4.1 无成型剂时催化剂的活性测试  42-43
    3.4.2 成型剂对催化剂活性的影响测试  43-50
  3.5 焙烧温度对催化剂活性的影响  50-52
  3.6 本章小结  52-55
第四章催化剂成型工艺研究  55-65
  4.1 成型模具的设计  55-57
  4.2 催化剂成型工艺研究  57-64
    4.2.1 催化剂成型胚料的制备方法  57
    4.2.2 催化剂成型性能试验  57-61
    4.2.3 改良后催化剂活性测试  61-64
  4.3 本章小结  64-65
第五章成型后催化剂活性测试及催化剂表征研究  65-85
  5.1 液化气燃烧烟气脱硝试验  65-69
    5.1.1 试验系统及试验方案  65-67
    5.1.2 催化剂脱硝性能试验  67-69
  5.2 催化剂表征分析所使用设备及方法  69-71
    5.2.1 催化剂孔结构分析  70
    5.2.2 催化剂的表面形貌分析  70-71
  5.3 催化剂表征分析  71-82
    5.3.1 试样的选择  71-72
    5.3.2 催化剂孔结构表征测试结果分析  72-81
    5.3.3 催化剂表面形貌分析  81-82
  5.4 本章小结  82-85
结论与展望  85-87
参考文献  87-93
致谢  93-95
攻读硕士学位期间发表论文  95-96
学位论文评阅及答辩情况表  96

火力发电厂SCR脱硝技术用催化剂性能试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文