内河船舶尾气催化净化关键技术研究

发布时间：2022-09-17 19:02

　　以个体经营为主的内河船舶,为了节约成本,通常使用劣质燃油,造成内河航运线污染严重。目前,解决内河船舶尾气污染问题主要有机前净化、机内净化和机后净化三种方法。然而,从改善燃油质量和简单的机内净化不能彻底解决船舶尾气排放问题,对船舶尾气实施后处理是解决船舶尾气污染的最有效途径。目前,主要的后处理技术有废气再循环技术（EGR）、氮氧化物储存还原（NSR）和选择性催化还原（SCR）。其中最有前景的是选择性催化还原技术（SCR）,以CO为还原剂,选择性催化氧化NOx受到大家的关注。为了实现同时去除CO和NO的目的,适用于内河船舶催化净化,催化活性优良且成本低廉的催化剂显得至关重要,因此,本文开展了相关研究工作。本文使用查文献、实验等科研手段,如下为进行的相关工作以及得出的结论:（1）内河船舶排放特性的研究。通过实验柴油机变化负荷来模拟内河船舶航行时的不同工况,分析尾气主要污染物排量与负荷的关系。低速状态颗粒物的排放量随着负荷的增大而增大,高速状态颗粒物的排放量随着负荷的增加呈现出先增大后减少的趋势,且高速状态的排放量明显高于低速状态。氮氧化物的排放量随着负荷的增大而增大,且变化率较大。同时,随着... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与目的
        1.1.1 研究背景与意义
        1.1.2 研究的目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 CO催化氧化催化剂的研究现状
        1.2.2 NO_x选择性催化还原研究概况
        1.2.3 CO还原NO_x催化剂的研究现状
    1.3 研究的主要内容和技术线路
        1.3.1 研究的主要内容
        1.3.2 研究的总体框架
        1.3.3 技术线路
第二章 内河船舶尾气排放特性
    2.1 内河船舶尾气中的成分及危害
    2.2 内河船舶尾气排放特性试验装置和测试方案
        2.2.1 实验样机及发动机测试台
        2.2.2 实验原理
        2.2.3 试验方案及步骤
    2.3 实验结果与分析
        2.3.1 颗粒物(PM)排放特性
        2.3.2 氮氧化物(NO_x)排放特性
        2.3.3 碳氢化合物(HC)排放特性
        2.3.4 一氧化碳(CO)排放特性
    2.4 实验结论
第三章 船舶尾气催化剂合成方法及主要测试表征手段
    3.1 催化剂制备的常用方法
    3.2 催化剂合成方法
    3.3 实验药品及仪器
        3.3.1 实验药品
        3.3.2 实验仪器
    3.4 催化剂表征
        3.4.1 比表面积测定(BET)
        3.4.2 X射线衍射(XRD)
        3.4.3 扫描电子显微镜(SEM)
        3.4.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)
    3.5 催化活性性能评价装置
        3.5.1 催化剂前处理
        3.5.2 CO催化氧化活性实验
        3.5.3 CO还原NO催化活性实验
第四章 Pt/Ni@γ-Al_2O_3催化剂的制备及其催化性能
    4.1 引言
    4.2 Pt/Ni@γ-Al_2O_3催化剂的制备
        4.2.1 载体MIL-53(Al)的合成
        4.2.2 Pt/Ni/MIL-53(Al)催化剂制备
        4.2.3 Pt/Ni/γ-Al_2O_3催化剂制备
    4.3 催化剂的表征结果
        4.4.1 BET表征结果
        4.4.2 XRD表征结果
        4.4.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征结果
    4.4 CO催化氧化活性性能的测定
    4.5 CO还原NO催化活性性能的测定
    4.6 本章小结
第五章 Cu/Zn,Cu-Zn-O催化剂的制备及其催化性能
    5.1 引言
    5.2 Cu/Zn,Cu-Zn-O催化剂的制备
        5.2.1 金属有机骨架化合物前驱体的制备
        5.2.2 金属氧化物催化剂的制备
    5.3 催化剂的表征结果
        5.3.1 实验结果
        5.3.2 显微镜照片
        5.3.3 XRD表征
        5.3.4 SEM表征
        5.3.5 BET表征
    5.4 CO催化氧化活性性能测定
    5.5 CO还原NO催化活性性能的测定
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]类水滑石负载铜基催化剂的CO还原NO催化性能的研究[J]. 钱俊宁,李斌,董丽辉,范闽光.  广西大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]CO氧化贵金属催化剂研究进展[J]. 齐邦峰.  石化技术与应用. 2017(05)
[3]Pt-CeO2/SiO2催化剂用于室温湿空气中CO氧化反应（英文）[J]. Shirish S.Punde,Bruce J.Tatarchuk.  催化学报. 2017(03)
[4]构建交通运输污染减排新体制新机制的思考[J]. 周扬胜,李刚,纪亮,袁盈.  环境保护. 2017(05)
[5]纺锤型CuO/CeO2催化剂CO还原NO催化性能的研究[J]. 黄庆庆,李斌,董丽辉,张飞跃,范闽光.  广西大学学报(自然科学版). 2016(06)
[6]船舶尾气脱硫脱硝技术研究进展[J]. 张欢,钟鹭斌,陈进生,郑煜铭.  化工进展. 2016(11)
[7]In-Ag/CeO2-γ-Al2O3催化剂上CO-SCR脱除NO的研究[J]. 许振冲,吴爽,臧树良.  稀有金属与硬质合金. 2016(02)
[8]船舶硫氧化物排放控制技术研究现状及展望[J]. 杨少龙,韩志涛,潘新祥,严志军.  化工进展. 2015(10)
[9]CuO/Al2O3催化剂上CO还原NO反应条件的研究[J]. 任丽萍,滕加伟,李斌,赵国良,金文清,杨为民.  工业催化. 2014(09)
[10]内河船舶柴油机的实际排放特征[J]. 尹航,丁焰,葛蕴珊,叶文韬,王军方,白涛,钱立运.  环境科学研究. 2014(05)

博士论文
[1]金属有机骨架化合物制备复合金属氧化物和多孔碳材料的研究[D]. 陈思如.吉林大学 2015

硕士论文
[1]整体式负载型Pt催化剂的制备及催化氧化CO的研究[D]. 陈玲.东华理工大学 2017
[2]过渡金属掺杂铈基载体的性质及其负载铜催化剂的CO还原NO性能研究[D]. 邓长顺.广西大学 2016
[3]选择性催化还原法降低船舶柴油机氮氧化物排放的实验研究[D]. 邓志鹏.北京工业大学 2013
[4]船用高速柴油机燃用重油试验研究[D]. 宋军太.武汉理工大学 2012
[5]NiO/CeO2催化剂上CO还原NO的反应研究[D]. 王勇.大连理工大学 2007



本文编号：3679773