首页> 正文

Mn-Fe/MPS低温催化处理NOx活性及抗毒化性能研究

2020-11-30阅读(826)

Mn-Fe/MPS低温催化处理NOx活性及抗毒化性能研究

论文摘要

低温选择性催化还原（SCR）催化剂的应用能将SCR装置直接配置于电除尘器之后,避免商用催化剂V2O5-（WO3）/TiO2由于高温操作所必需的烟气预热能耗,降低脱硝成本,又能大大减轻烟尘的毒化作用,延长催化剂寿命;而且该技术可与我国现有的省煤器、空气预热器和锅炉组装为一体的锅炉系统匹配。因此研发高活性、高抗毒性的低温SCR催化剂在我国具有重要的经济和实际意义。另一方面,燃烧烟气中NOx90%95%为NO,NO除生成络合物外,无论在水中或碱液中都不被吸收。为了有效地吸收NOx,将尾气中的NO部分地氧化为NO2,需寻找一种有效的催化剂,依赖烟气中本身所含氧量,将NO氧化为NO2,使氧化度达到50%60%,再用湿法脱硫的吸收剂吸收,实现湿法一步同时脱硫脱氮。若能达此目的,将是最具竞争力的硫、氮同脱技术。本论文中研制了介孔二氧化硅负载铁锰氧化物催化剂Mn-Fe/MPS应用于催化处理NOx,从催化还原和催化氧化两个角度进行了系统的研究。针对NOx的氨气选择性催化还原,在制得最优催化剂的基础上,研究了各种工况条件以及H2O和SO2对Mn-Fe/MPS催化剂NH3低温选择性催化还原NOx的影响。结果表明,催化剂具有优良的低温SCR活性,在433 K,空速为20,000 h-1时,NOx的SCR去除率可达99.1%。在反应温度低于413 K时,水蒸汽（10%,体积分数φ）在一定程度上降低了催化活性;当反应温度超过433 K时,这种影响可以完全消除,NOx的SCR转化率达到97.8%以上。低浓度SO2(100×10-6,φ)存在条件下,443 K时催化效率仍可稳定在97.2%。在H2O和SO2共存的情况下,生成的硫酸盐和亚硫酸盐沉积在催化剂表面导致催化剂逐渐失活;提高选择性催化还原反应温度可以延缓催化剂的失活。此外还研究了不同活化温度对催化剂活性恢复的影响,结果表明,当活化温度达到773 K时,催化剂的活性可以完全恢复。本研究催化剂的综合性能优于目前国内外文献报道的其他催化剂。在NO的催化氧化研究中,考察了温度、空速、NO进口浓度和O2浓度等因素对催化剂活性的影响。结果显示,NO氧化为NO2的转化率对温度变化具有良好的稳定性能,在453 K,进口NO浓度800×10-6（φ）,O2浓度10%（φ）,空速为20,000 h-1时,NO氧化效率可维持在50.6%左右。当反应温度高于450 K,通入10% （φ）的水后,催化剂催化氧化活性不受影响;当同时通入10% （φ）的水和100×10-6（φ）的SO2后,NO氧化率下降明显,但在460 K时仍然可以维持在41%。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • x的生成及其污染现状'>1.1 NOx的生成及其污染现状
  • x的催化去除技术'>1.2 NOx的催化去除技术
  • x的直接催化分解'>1.2.1 NOx的直接催化分解
  • x的气相催化氧化'>1.2.2 NOx的气相催化氧化
  • x的催化还原'>1.2.3 NOx的催化还原
  • 1.3 SCR脱硝技术存在的主要问题
  • 1.4 低温SCR还原催化剂的研究现状
  • 1.5 NO催化氧化技术路线选择
  • 1.6 本工作的研究思路和要点
  • 3-SCR催化剂Mn-Fe/MPS的研制'>第2章 低温NH3-SCR催化剂Mn-Fe/MPS的研制
  • 2.1 实验试剂与器材
  • 2.2 催化剂制备方法
  • 2.3 活性测试装置与流程
  • 2.4 催化剂的表征
  • 2.5 催化剂的活性测试方法
  • 2.6 实验结果
  • 2.6.1 催化剂表征结果
  • 2.6.2 活性组分配比对SCR催化性能的影响
  • 2.6.3 总负载量对SCR催化性能的影响
  • 2.6.4 催化剂焙烧温度对SCR催化性能的影响
  • 2.6.5 综合实验
  • 2.7 本章小结
  • 第3章 工况条件对Mn-Fe/MPS活性的影响及动力学研究
  • 3.1 工况条件对Mn-Fe/MPS活性的影响
  • 3/NOx比对催化性能的影响实验'>3.1.1 NH3/NOx比对催化性能的影响实验
  • 3.1.2 NO进口浓度对催化性能的影响
  • 3.1.3 空速（GHSV）对催化性能的影响实验
  • 2浓度对脱硝性能的影响实验'>3.1.4 O2浓度对脱硝性能的影响实验
  • 3.1.5 反应温度对脱硝性能的影响实验
  • 3.2 催化还原动力学初步分析
  • 3.2.1 Mn-Fe/MPS催化剂上SCR反应机理预测
  • 3浓度对反应速率的影响'>3.2.2 NH3浓度对反应速率的影响
  • 3.2.3 NO浓度对反应速率的影响
  • 2浓度对反应速率的影响'>3.2.4 O2浓度对反应速率的影响
  • 3.2.5 反应活化能
  • 3.2.6 外扩散的影响
  • 3.2.7 内扩散的影响
  • 3.2.8 讨论
  • 3.3 本章小结
  • 2O和SO2对Mn-Fe/MPS低温催化还原NOx的影响'>第4章 H2O和SO2对Mn-Fe/MPS低温催化还原NOx的影响
  • 4.1 实验技术和方法
  • 2O）和SO2存在条件下的催化剂性能测试'>4.1.1 水蒸气（H2O）和SO2存在条件下的催化剂性能测试
  • 4.1.2 活性恢复实验
  • 4.1.3 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）分析表征
  • 4.1.4 S-TR阶跃应答技术
  • 4.2 实验结果与讨论
  • 2O对Mn-Fe/MPS催化性能的影响'>4.2.1 H2O对Mn-Fe/MPS催化性能的影响
  • 2对Mn-Fe/MPS催化性能的影响'>4.2.2 SO2对Mn-Fe/MPS催化性能的影响
  • 2O和SO2对Mn-Fe/MPS催化性能的综合影响'>4.2.3 H2O和SO2对Mn-Fe/MPS催化性能的综合影响
  • 4.2.4 不同活化温度对催化剂活性恢复的影响
  • 4.2.5 FT-IR表征结果及催化剂失活机理分析
  • 4.3 本章小结
  • 第5章 Mn-Fe/MPS催化剂低温催化氧化NO的研究
  • 5.1 实验装置流程
  • 5.2 催化剂制备
  • 5.3 操作条件对NO催化氧化的影响
  • 5.3.1 无催化剂的空白实验
  • 5.3.2 反应温度的影响
  • 5.3.3 NO进口浓度的影响
  • 5.3.4 氧含量的影响
  • 5.3.5 空速（GHSV）的影响
  • 5.3.6 催化剂的稳定性实验
  • 2对催化剂催化氧化NO的影响'>5.4 水和SO2对催化剂催化氧化NO的影响
  • 2O对Mn-Fe/MPS催化氧化NO的影响'>5.4.1 H2O对Mn-Fe/MPS催化氧化NO的影响
  • 2O和SO2对Mn-Fe/MPS催化氧化NO的综合影响'>5.4.2 H2O和SO2对Mn-Fe/MPS催化氧化NO的综合影响
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 问题及展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录：攻读硕士学位期间已公开发表的论文

    • 相关论文文献

    • [1].电感耦合等离子体发射光谱法测定钌炭催化剂中的钌[J]. 能源化工 2019(05)
    • [2].山西煤化所燃料电池催化剂设计研究取得进展[J]. 化工新型材料 2019(11)
    • [3].介孔催化剂用于合成气制低碳醇的研究进展[J]. 当代化工研究 2020(03)
    • [4].Y改性对V_2O_5-MoO_3/TiO_2催化剂脱硝性能的影响[J]. 现代化工 2020(03)
    • [5].一种制备稀土顺丁橡胶的催化剂的制备方法[J]. 橡胶科技 2020(03)
    • [6].钇掺杂钌催化剂的制备及其催化对硝基甲苯加氢制对甲基环己胺[J]. 精细石油化工 2020(02)
    • [7].新型孔雀石型1,4-丁炔二醇催化剂的开发[J]. 辽宁化工 2020(04)
    • [8].蜂窝式催化剂与平板式催化剂的运行现状分析[J]. 清洗世界 2020(04)
    • [9].高铼酸铵热分解及其在银催化剂中的应用研究[J]. 齐鲁工业大学学报 2019(03)
    • [10].介质阻挡放电联合锰基催化剂对乙酸乙酯的降解效果[J]. 环境工程学报 2020(05)
    • [11].低变催化剂运行末期对装置的影响[J]. 化工设计通讯 2020(03)
    • [12].乙烷驯化对银催化剂的性能影响研究[J]. 广东化工 2020(08)
    • [13].规整催化剂数值模拟的研究进展[J]. 化工技术与开发 2020(04)
    • [14].两种铬系催化剂的制备及催化乙烯聚合性能研究[J]. 精细化工中间体 2020(02)
    • [15].全密度聚乙烯干粉催化剂的控制及优化[J]. 中国仪器仪表 2020(06)
    • [16].车用催化剂的研究进展及产业现状[J]. 浙江冶金 2020(Z1)
    • [17].有机化学反应中非金属有机催化剂的应用研究[J]. 化工管理 2020(18)
    • [18].甲醇制丙烯催化剂侧线装置性能评价[J]. 现代化工 2020(06)
    • [19].干燥过程对催化剂物化性质的影响[J]. 辽宁化工 2020(06)
    • [20].甲烷化反应器催化剂积炭过程的模拟研究[J]. 高校化学工程学报 2020(03)
    • [21].钴基费托合成催化剂硫中毒热力学分析[J]. 化学工程 2020(07)
    • [22].合成气制二甲醚中残留钠对催化剂的影响[J]. 天然气化工(C1化学与化工) 2020(04)
    • [23].费托合成钴基催化剂助剂研究进展[J]. 现代化工 2020(09)
    • [24].二氧化硫氧化制硫酸用钒催化剂的研究进展[J]. 广州化工 2020(14)
    • [25].催化裂化外取热器入口区域催化剂分布及优化[J]. 过程工程学报 2020(09)
    • [26].Mn-Ce-Pr/Al_2O_3臭氧催化剂的制备及其性能研究[J]. 功能材料 2020(09)
    • [27].钒催化剂在硫酸生产中的应用[J]. 广东化工 2020(17)
    • [28].中低温煤焦油加氢反应中催化剂的开发与研究[J]. 化学工程师 2020(09)
    • [29].柠檬酸对MoO_3/CeO_2-Al_2O_3催化剂耐硫甲烷化性能的影响（英文）[J]. 燃料化学学报 2016(12)
    • [30].铂基催化剂对甲醛的室温催化净化性能[J]. 中国粉体技术 2016(06)

    标签：;  ;  

    Mn-Fe/MPS低温催化处理NOx活性及抗毒化性能研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2025 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5