半焦—稀土尾矿联合脱硝实验研究

发布时间：2023-02-17 20:34

　　氮氧化物(NOx)是破坏我国大气重要污染物之一,会造成酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等众多环境问题,其中煤炭的燃烧会生成大量NOx。目前,主流的以氨为还原剂的烟气脱硝方法选择性催化还原技术(SCR)发展得日趋成熟,但氨逃逸、铵盐堵塞等问题仍然存在。而CO也是一种良好的脱硝还原剂,利用CO还原NO近些年受到广泛关注与研究。包头白云鄂博稀土尾矿是包钢选矿剩余的尾矿,虽然品味低,但仍含有较多的稀土元素和过渡金属元素,是一种含铁、铈的复合氧化物,近些年已被研究出具有催化CO还原NO效果。然而CO还原NO是一种非选择性催化还原反应,遇氧后脱硝率骤降。研究发现一定浓度的氧会促进煤焦还原脱硝,这样的特点让煤焦还原脱硝技术具备应有氧环境下的优势。但是,煤焦还原脱硝过程中会生成大量CO对环境造成二次污染。因此,本文以半焦还原脱硝技术及CO催化还原NO为背景,稀土尾矿为研究对象,提出一种烟气脱硝新思路:半焦-稀土尾矿联合脱硝。旨在达到高脱硝、低CO生成技术指标以及尾矿综合利用目的。本工作首先研究了温度、O₂、CO₂、SO₂对半焦脱硝的影响。其...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 NOx危害与生成机理
        1.2.1 NOx的危害
        1.2.2 NOx的生成机理
    1.3 NOx控制技术概述
        1.3.1 低氮燃烧技术
        1.3.2 烟气脱硝技术
    1.4 CO还原NO技术研究现状
        1.4.1 常见金属氧化物催化剂
        1.4.2 氧对金属氧化物催化剂的影响
    1.5 煤焦还原脱硝技术研究现状
        1.5.1 煤焦还原脱硝技术机理研究
        1.5.2 煤焦还原脱硝技术影响因素
    1.6 稀土尾矿催化脱硝研究现状
    1.7 研究目的、研究内容及创新点
        1.7.1 研究目的
        1.7.2 研究内容
        1.7.3 创新点
2 实验
    2.1 实验原料
    2.2 实验设备及气体
        2.2.1 实验设备
        2.2.2 实验气体
    2.3 活性检测实验装置、实验方法及数据处理
        2.3.1 实验装置及实验方法
        2.3.2 数据处理
    2.4 催化剂表征
        2.4.1 X射线荧光分析(XRF)
        2.4.2 X射线衍射分析(XRD)
        2.4.3 X射线光电子能谱分析(XPS)
        2.4.4 扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)
        2.4.5 矿物定量分析
        2.4.6 程序升温还原分析(H₂-TPR)
    2.5 本章小结
3 半焦脱硝实验
    3.1 实验工况
    3.2 温度、氧对半焦脱硝NO转化率及N₂选择性的影响
    3.3 氧、反应时间对半焦脱硝NO转化率及CO生成的影响
    3.4 CO₂、SO₂对半焦脱硝NO转化率及CO生成的影响
    3.5 本章小结
4 半焦-稀土尾矿联合脱硝实验
    4.1 实验工况
    4.2 温度、氧对半焦-尾矿联合脱硝NO转化率及N₂选择性的影响
    4.3 氧、反应时间对半焦-尾矿联合脱硝NO转化率及CO生成的影响
    4.4 CO₂、SO₂对半焦-尾矿联合脱硝NO转化率及CO生成的影响
    4.5 本章小结
5 表征与分析
    5.1 XRD分析
    5.2 XPS分析
    5.3 矿物定量分析
    5.4 矿物解离度及嵌布关系分析
        5.4.1 矿物解离度分析
        5.4.2 矿物嵌布关系分析
    5.5 H₂-TPR分析
    5.6 尾矿催化还原机理分析
    5.7 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3744542