改性SCR脱硝催化剂对烟气汞的催化氧化及稳定化处理的研究

发布时间：2017-07-19 19:10

  本文关键词：改性SCR脱硝催化剂对烟气汞的催化氧化及稳定化处理的研究

  更多相关文章： 燃煤烟气 汞 SCR催化剂 催化氧化 再释放 稳定化

【摘要】：由于目前我国燃煤电厂没有针对汞排放的控制设备,甚至没有预留单独空间,利用燃煤电厂现有的脱硝设备实现汞的协同脱除是最为经济可行一种汞污染控制技术。本文首先基于商业钒钛体系的SCR催化剂,改变活性组分V205的负载量以及添加第二助剂进行改性处理,在模拟烟气条件下得出经Ce02改性的SCR催化剂,催化活性有了显著提高。当Ce负载量为9%时,Hg0的催化氧化效率比未掺杂SCR催化剂提高近40%。此外,Ce02的掺杂对脱硝效率没有显著的影响。论文进一步针对燃煤电厂湿法脱硫浆液中Hg2+易被还原再释放的特性,考察了浆液温度、pH值、S032-浓度等因素对二价汞再释放的抑制,同时根据汞的再释放特性,进一步考察了添加3种重金属离子捕集剂对汞离子的捕捉性能。实验结果表明,合理控制浆液温度、pH值、S032-浓度等因素可以抑制汞离子的再释放,同时添加金属离子捕捉剂可以大大降低汞离子的再释放。由于脱硫废水中汞不稳定,易被还原再释放,造成二次环境污染。本文最后进一步考查了含汞脱硫废水中汞的稳定化研究,通过分析DTCR、TMT-15、SMET、 Na2S四种重金属捕集剂的添加量以及反应温度等反应条件对于废水中Hg2+去除率的影响可以得出：在相同反应条件下,DTCR稳定剂相较于其他三类稳定剂,其受pH、温度、CI浓度等因素影响较小,对Hg2+去除率较高,基本维持在80%左右。因此,针对上述燃煤电站汞协同脱除关键问题进行系统的研究,具有重要的理论和现实意义。
【关键词】：燃煤烟气 汞 SCR催化剂 催化氧化 再释放 稳定化
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.1.1 汞的性质及危害9
• 1.1.2 汞的排放及相关政策9-10
• 1.2 燃煤电站汞污染控制技术的发展概况10-15
• 1.2.1 燃烧前脱汞11
• 1.2.2 燃烧中脱汞11
• 1.2.3 燃烧后脱汞11-15
• 1.3 研究目的及研究内容15-17
• 第2章 实验部分17-24
• 2.1 试剂与仪器17-19
• 2.1.1 主要实验试剂17-18
• 2.1.2 主要实验仪器18
• 2.1.3 汞检测仪器18-19
• 2.2 催化剂的制备19-20
• 2.3 实验装置及方法20-22
• 2.3.1 催化剂催化氧化零价汞实验装置及方法20
• 2.3.2 催化剂催化氧化NO实验装置及方法20-21
• 2.3.3 湿法脱硫系统二价汞再释放实验装置及方法21-22
• 2.3.4 脱硫废水汞离子稳定化实验方法22
• 2.4 催化剂的表征22-24
• 2.4.1 比表面积分析22
• 2.4.2 物相组成测定22-24
• 第3章 改性SCR催化剂对Hg~0催化氧化性能的研究24-32
• 3.1 引言24
• 3.2 结果与讨论24-31
• 3.2.1 活性组分V_2O_5负载量的影响24-25
• 3.2.2 金属氧化物改性SCR催化剂的筛选25-26
• 3.2.3 催化剂的微观表征26-27
• 3.2.4 催化剂负载量的影响27-28
• 3.2.5 烟气组分及HCl对Hg~0氧化效率的影响28-29
• 3.2.6 温度的影响29-30
• 3.2.7 空速的影响30
• 3.2.8 掺Ce改性SCR催化剂对脱硝效率的影响30-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 湿法脱硫浆液中汞离子还原的研究32-38
• 4.1 引言32
• 4.2 结果与讨论32-37
• 4.2.1 空白样对Hg~(2+)还原的影响32-33
• 4.2.2 SO_3~(2-)浓度对Hg~(2+)还原的影响33
• 4.2.3 pH值对Hg~(2+)还原的影响33-35
• 4.2.4 温度对Hg~(2+)还原的影响35
• 4.2.5 Cl~-浓度对Hg~(2+)还原的影响35
• 4.2.6 Ca~(2+)、Mg~(2+)对Hg~(2+)还原的影响35-36
• 4.2.7 重金属捕集剂的影响36-37
• 4.3 本章小结37-38
• 第5章 含汞脱硫废水的稳定化研究38-43
• 5.1 引言38
• 5.2 结果与讨论38-42
• 5.2.1 不同投加量对Hg~(2+)稳定化的影响38-39
• 5.2.2 各稳定剂在不同初始pH值对Hg~(2+)稳定化的影响39-40
• 5.2.3 各稳定剂在不同温度下对Hg~(2+)稳定化的影响40
• 5.2.4 各稳定剂在不同Cl~-浓度对Hg~(2+)稳定化的影响40-41
• 5.2.5 各稳定剂在不同Ca~(2+)、Mg~(2+)离子浓度对Hg~(2+)稳定化的影响41-42
• 5.3 本章小结42-43
• 第6章 结论与展望43-45
• 6.1 研究总结43-44
• 6.2 研究展望44-45
• 参考文献45-50
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果50-51
• 致谢51

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 满雪;高维恒;;SCR脱硝催化剂的研究现状及展望[J];广州化工;2008年06期

2 赵建忠;李宝;赵勇东;黄永刚;;SCR脱硝反应塔流场数值模拟研究[J];应用能源技术;2014年04期

3 范红梅;仲兆平;金保升;李锋;刘涛;翟俊霞;;V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂氨法SCR脱硝反应动力学研究[J];燃料化学学报;2006年03期

4 曾吟操;罗舜旭;;火电厂SCR脱硝系统旁路烟道的不利影响分析[J];电力环境保护;2009年06期

5 李云涛;杜云贵;黄锐;;TiO_2的基本性质对SCR脱硝催化剂制造的影响[J];化工进展;2012年04期

6 刘予;王沛迪;王雪涛;任建兴;;燃煤发电机组SCR脱硝催化剂类型与失活的防治措施[J];上海电力学院学报;2014年03期

7 张彦军;高翔;骆仲泱;岑可法;;SCR脱硝系统入口烟道设计模拟研究[J];热力发电;2007年01期

8 刘思棋;;试论电厂烟气SCR脱硝工艺及特点分析[J];北方环境;2011年05期

9 徐淑红;杨剑斌;;燃煤机组SCR脱硝催化剂的研究进展[J];中国环保产业;2014年07期

10 滕敏华;;带SCR脱硝的燃煤锅炉汞排放状态及控制[J];电力与能源;2013年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 卢熙宁;半干法脱硫后的烧结烟气低温SCR脱硝催化剂的研发[D];北京科技大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 马昊;水泥炉窑烟气低温SCR脱硝成型催化剂优化研究[D];浙江大学;2015年

2 何青松;改性SCR脱硝催化剂对烟气汞的催化氧化及稳定化处理的研究[D];华北电力大学(北京);2016年

3 陈然;SCR脱硝后回转式空气预热器的设计理论及应用软件的开发[D];浙江大学;2013年

4 阮东亮;燃煤电厂SCR脱硝催化剂的中毒机理研究[D];华南理工大学;2014年

5 刘启栋;MnO_X-CeO_2/TiO_2低温SCR脱硝催化材料的成型及性能研究[D];北京工业大学;2013年

6 王胭;碱土金属对锰基低温SCR脱硝催化剂的影响研究[D];浙江大学;2013年

7 常宇钰;Al_2O_3-TiO_2-ZrO_2复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂的研究[D];重庆大学;2014年

8 王伟;SCR脱硝反应器入口烟道流场模拟研究[D];山东大学;2010年

9 张玉青;基于不锈钢和钛基板上纳米结构TiO_2载体的SCR脱硝催化剂[D];浙江大学;2012年

，

本文编号：564392