SCR法烟气脱硝催化剂试验研究

论文摘要

随着我国国民经济的快速发展，电力工业迅速发展，火电厂排放的烟气中含有大量氮氧化物（NOx），未经处理的氮氧化物直接排入大气中对我国环境造成了严重的危害。氮氧化物对大气环境造成的污染已经成为一个日益关注的全球性问题。本文介绍了目前国内外氮氧化物的排放现状及现行的主要控制方法，重点介绍了选择性催化还原（SCR）脱除氮氧化物的方法及该方法的反应机理。并以SCR技术中的核心——催化剂为研究对象，对催化剂的载体、表面酸性、抗毒性作了研究，讨论了各种制备方法，并制备了V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂。对自制的V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂样品应用场发射扫描电子显微镜、X-射线衍射技术进行了表征研究，分析了催化剂中各活性组分的含量变化对活性的影响。结果发现催化剂各组分的活性配比最佳值分别V2O5：WO3：MoO3：TiO2=2：15：24：100和3：15：30：100。结合催化剂的表征结果，本文对自制的催化剂进行了活性试验。对催化剂的装填量、温度、空速、氧浓度、NO初始浓度等外部因素对活性的影响进行了试验研究。结果发现：NO的转化率随着催化剂装填量的增加而增加，温度、氧含量、NO初始浓度三种因素对催化剂效率的影响与催化剂装填量的影响大致相仿。而空速的增加则使NO的转化率逐渐降低。

论文目录

• 摘要
• Abstracts
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 氮氧化物的来源与危害
• 1.1.1 氮氧化物的来源
• 1.1.2 氮氧化物的危害
• x排放的控制方法'>1.2 NO_x排放的控制方法
• x形成的机理'>1.2.1 NO_x形成的机理
• x的排放控制方法'>1.2.2 现行的主要NO_x的排放控制方法
• x污染物排放与控制现状'>1.3 国内外NO_x污染物排放与控制现状
• 1.4 课题的研究内容及意义
• 1.4.1 课题主要研究内容
• 1.4.2 课题的意义
• 2 选择性催化还原脱除氮氧化物技术
• 2.1 SCR技术的起源和应用现状
• 2.2 SCR的反应机理
• 2.2.1 Langmuir-Hinshelwood机理
• 2.2.2 Eley-Rideal机理
• 2.3 SCR催化剂
• 2.3.1 金属氧化物催化剂
• 2.3.2 碳基催化剂
• 2.3.3 离子交换分子筛催化剂
• 2.4 SCR工艺的分类及布置方式
• 3 催化剂及其制备工艺的研究
• 3.1 催化剂的研究
• 3.1.1 催化剂及载体的研究
• 3.1.2 催化剂表面酸性的研究
• 3.1.3 催化剂抗毒性研究
• 3.2 催化剂的设计原理
• 3.3 以堇青石蜂窝陶瓷为载体制备催化剂工艺的研究
• 3.3.1 催化剂各组分的选择
• 3.3.2 催化剂制备方法的研究
• 3.3.3 制备催化剂的原料、试剂、与试验设备
• 3.3.4 溶液制备方法
• 3.4 浸泡时间和浸泡液温度对催化剂负载量的影响
• 3.4.1 时间的影响
• 3.4.2 温度的影响
• 4 催化剂表征分析
• 4.1 钛基钒系催化剂的表征
• 4.2 仪器设备及方法
• 4.2.1 场发射扫描电子显微镜（FSEM）表征仪器及方法
• 4.2.2 X-射线衍射表征仪器及方法
• 5 催化剂脱硝性能试验
• 5.1 试验系统的设计
• 5.2 试验系统的组成
• 5.3 试验内容及结果分析
• 5.3.1 催化剂装填量对NO脱除效率的影响
• 5.3.2 空速值对催化剂脱除NO效率的影响
• 5.3.3 温度对催化剂脱除NO效率的影响
• 5.3.4 进口混合气体中氧含量对催化剂脱除效率的影响
• 5.3.5 NO进口浓度对催化剂脱除NO效率的影响
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢