SCR脱硝催化剂在炉活化技术的实验研究

发布时间：2017-09-27 22:04

  本文关键词：SCR脱硝催化剂在炉活化技术的实验研究

  更多相关文章： SCR脱硝 催化剂 在炉活化 活化液 活性 实验研究

【摘要】：目前烟气选择性催化还原(SCR)脱硝技术以其脱硝效率高、氨逃逸率低、运行稳定可靠等优势得到广泛应用。催化剂作为SCR脱硝技术的核心,是保证SCR脱硝系统高效稳定运行的主要因素,但催化剂在使用过程中容易堵塞、中毒甚至彻底失活,对失活催化剂进行活化后再利用可以节约大量催化剂成本,避免资源浪费和环境污染。因此,开展SCR脱硝催化剂活化的研究对减少SCR脱硝系统的投资费用,降低环境污染具有重要的现实意义。本课题针对现有脱硝催化剂离线活化存在的诸多不足,开展了催化剂在炉活化技术的实验研究。首先,开展了活化液的配制与催化剂活化的实验研究,通过采用单变量法配制不同活性成分含量的活化液,并利用配制的活化液对催化剂进行活化,综合活化后催化剂的NO脱除率、活性等宏观参数评价活化液对催化剂活化效果的好坏,并采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)、傅立叶红外光谱(FT-IR)及X射线衍射(XRD)等手段进行辅助分析,最终得到最佳配比的活化液配方;在此基础上,实验了各活化条件参数对催化剂活化效果的影响情况。通过上述活化实验得到以下结论:催化剂活化后NO脱除率明显升高,最高达99%,活性恢复到新鲜催化剂的80%以上,且活化催化剂表面颗粒间孔隙增大,比表面积增加,催化剂表面活性成分得到有效补充,此外,通过工艺参数的研究,得到了该工艺过程各参数的最佳参考值,可以实现催化剂的有效活化。针对在炉活化工艺中活化液呈酸性,可能对反应器内设备存在腐蚀这一问题,开展了活化液对脱硝反应器内典型金属材料的腐蚀特性实验研究,并根据金属材料的腐蚀情况选择防腐方法,进一步进行防腐方法的实验研究,最终确定有效的防腐方案。最后,综合上述实验结果及工程应用要求,设计了一套包括活化液储存装置、催化剂吹扫、清洗与喷淋复合系统及活化液供给与循环系统在内的催化剂在炉活化工艺系统,该系统通过采用蒸汽对催化剂进行吹灰,同时利用热二次风干燥催化剂,并采用过热器出口的高温蒸汽对催化剂进行烘焙实现催化剂的在炉活化,此设计系统密封性好,操作简便,对催化剂在炉活化工艺的工程应用具有重要的指导意义。
【关键词】：SCR脱硝 催化剂 在炉活化 活化液 活性 实验研究
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 烟气脱硝技术现状及进展综述12-20
• 1.2.1 烟气脱硝技术分类12-15
• 1.2.2 烟气SCR脱硝工程技术应用现状15-16
• 1.2.3 SCR脱硝催化剂研究进展16-19
• 1.2.4 SCR脱硝催化剂活化工艺19-20
• 1.3 主要研究内容20-22
• 第二章 活化液的配制与优化实验研究22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 活化液配制22-23
• 2.3 催化剂的活化实验研究23-33
• 2.3.1 实验方法及过程23-26
• 2.3.2 实验结果及分析26-33
• 2.4 小结33-36
• 第三章 活化工艺参数对催化剂活化效果的影响36-52
• 3.1 活化液温度对催化剂活化效果的影响36-40
• 3.1.1 实验方法及过程36-37
• 3.1.2 实验结果及分析37-40
• 3.1.3 小结40
• 3.2 干燥条件对催化剂活化效果的影响40-42
• 3.2.1 实验方法及过程40-41
• 3.2.2 实验结果及分析41-42
• 3.2.3 小结42
• 3.3 烘焙温度对催化剂活化效果的影响42-46
• 3.3.1 实验方法及过程42-43
• 3.3.2 实验结果及分析43-46
• 3.3.3 小结46
• 3.4 烘焙时间对催化剂活化效果的影响46-52
• 3.4.1 实验方法及过程46-47
• 3.4.2 实验结果及分析47-50
• 3.4.3 小结50-52
• 第四章 活化液对脱硝反应器的腐蚀特性及防腐方法研究52-64
• 4.1 活化液对脱硝反应器的腐蚀特性实验研究52-57
• 4.1.1 实验准备52-53
• 4.1.2 实验过程53-54
• 4.1.3 实验结果及分析54-57
• 4.2 防腐方法的实验研究57-62
• 4.2.1 金属防腐技术概述57-58
• 4.2.2 脱硝反应器防腐要求58
• 4.2.3 防腐方法选择58
• 4.2.4 实验过程58-59
• 4.2.5 实验结果及分析59-62
• 4.3 在炉活化工艺中脱硝反应器的防腐方案62-63
• 4.4 小结63-64
• 第五章 催化剂在炉活化工艺系统设计64-74
• 5.1 活化液储存方法与装置64-65
• 5.1.1 储存方法64-65
• 5.1.2 储存装置65
• 5.2 催化剂吹扫、清洗与活化喷淋复合系统65-67
• 5.2.1 系统方案设计65-66
• 5.2.2 方案分析对比66-67
• 5.3 活化液供给与循环系统67-69
• 5.3.1 方案设计67-68
• 5.3.2 方案分析对比68-69
• 5.4 脱硝反应器在炉活化密封方法与装置69-70
• 5.5 催化剂在炉活化系统的设计70-72
• 5.5.1 系统方案及结构设计70
• 5.5.2 方案分析对比70-72
• 5.6 小结72-74
• 总结与展望74-76
• 全文总结74-75
• 对未来研究的展望及建议75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 附录（攻读学位期间发表论文目录）81

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 龚惠娟,陈泽智;车用尾气催化剂催化特性的模拟[J];计算机与应用化学;2000年05期

2 陈泽智,陶建幸,龚惠娟;车用尾气催化剂工作性能的模拟与分析方法[J];计算机与应用化学;2001年Z1期

3 王嵩;毛东森;吴贵升;郭晓明;卢冠忠;;铜/氧化锆催化剂的制备及应用研究进展[J];化工进展;2008年06期

4 赵海;张德祥;高晋生;;稀土掺杂铁锰脱硝催化剂的制备及其性能研究[J];煤炭转化;2011年04期

5 ;轻油制氢烧结型催化剂降低煅烧温度和催化剂中镍含量初步研究[J];胜利石油化工;1976年03期

6 秦永宁;烃类水蒸汽转化制氢催化剂初步设计[J];天津大学学报;1978年02期

7 南化公司研究院二室钒催化剂组;美国进口硫酸钒催化剂剖析报告[J];硫酸工业;1979年02期

8 刘金香;高秀英;;热重法用于天然气蒸汽转化催化剂的筛选和还原条件的考察[J];石油化工;1980年07期

9 杨孔章;刘传朴;;氢气脉冲色谱法测定催化剂中镍表面积[J];石油化工;1980年10期

10 李树本;;多组份钼酸盐催化剂丙烯氨氧化性能的研究[J];石油化工;1981年07期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李文鹏;徐显明;郁向民;李方伟;裴皓天;李影辉;;天然气二段蒸汽转化催化剂的分析表征[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年

2 汪国军;吴粮华;陈欣;谢在库;;丙烯腈新型催化剂研制[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年

3 郑俊娴;王远洋;;相催化剂微粒聚集分维特征的模拟研究[A];第七届全国催化剂制备科学与技术研讨会论文集[C];2009年

4 周晓奇;李速延;;变换催化剂的现状及其发展趋势[A];第2届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2005年

5 张鸿喜;吴君璧;宋美婷;李海涛;亢丽娜;赵永祥;;水热条件下Ni/La_2O_3-SiO_2-Al_2O_3催化剂结构演变[A];第十届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2013年

6 欧阳平;姚金华;陈国需;李华峰;;摩擦催化反应中机械摩擦作用对催化剂的影响[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年

7 刘智;黄海兵;张新莉;甄洪鹏;义建军;黄启谷;杨万泰;张明革;高克京;李红明;;高活性TiCl_4/SiO_2/AlEt_3催化剂淤浆聚合制备宽峰分布聚乙烯[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

8 杨述芳;陶若虹;徐树元;任宏俊;;催化剂的壁厚设计与寿命管理[A];2012中国环境科学学会学术年会论文集（第三卷）[C];2012年

9 韩哲;张冬菊;李国平;武剑;刘成卜;;Ziegler-Natta催化剂下α-烯烃聚合反应中若干问题的理论研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年

10 洪景萍;;山梨醇和钌助剂添加对二氧化硅担载钴基催化剂结构及其费托合成性能影响的原位表征研究[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 覃泽文;催化剂助氢气轻松储存[N];中国能源报;2009年

2 仇国贤;原位晶化催化剂降物耗能耗[N];中国化工报;2009年

3 特约记者 张晓君　萧兵;科技创新降低能耗提高效率[N];中国石油报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 周功兵;液相苯部分加氢制环己烯新型钌催化剂的研究[D];复旦大学;2014年

2 刘洋;基于POC和SCR技术降低车用柴油机颗粒物和氮氧化物排放的研究[D];山东大学;2015年

3 伍士国;基于CTAB辅助制备的FeMnTiO_x催化剂NH_3-SCR脱硝的性能研究[D];南京大学;2015年

4 曹朋;丁腈橡胶溶液加氢催化剂的制备及活性研究[D];北京化工大学;2015年

5 王芬芬;纤维素催化转化制备乳酸[D];陕西师范大学;2015年

6 王秋麟;钛基催化剂催化降解氯苯和二VA英的基础研究[D];浙江大学;2015年

7 郭跃萍;电沉积制备非晶态Co基薄膜催化剂硼氢化钠制氢研究[D];兰州大学;2013年

8 汤常金;固相法制备金属氧化物催化材料及其消除CO、NO性能研究[D];南京大学;2011年

9 孙传智;TiO_2基催化剂的制备、表征及其在环境催化中应用的基础研究[D];南京大学;2011年

10 杜玮辰;负载型加氢金属催化剂的制备及其应用[D];浙江大学;2016年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 马茹瑰;CO_2加氢合成甲醇Cu-ZnO-ZrO_2催化剂的制备与性能研究[D];昆明理工大学;2015年

2 何贞泉;Cu/γ-Al_2O_3催化剂对HCN的催化水解性能研究[D];昆明理工大学;2015年

3 陈新怡;超临界甲醇中纤维素半纤维素催化转移加氢液化研究[D];昆明理工大学;2015年

4 翟琳;以β-环糊精为基础的催化体系构建[D];河北工业大学;2015年

5 曹熙若;FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂制备工艺研究[D];中国石油大学(华东);2014年

6 殷雪梅;有机改性蒙脱土负载镍催化剂的制备及其乙醇水蒸气重整制氢催化性能的研究[D];太原理工大学;2016年

7 张小雨;完全液相法中前驱体性质对一步法制二甲醚催化剂结构和性能的影响[D];太原理工大学;2016年

8 陈月仙;介孔CuO/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其在合成气一步法制二甲醚中的应用[D];太原理工大学;2015年

9 万宇;用于甲醇水蒸气重整制氢的CuO/ZnO/Al_2O_3催化剂的制备、结构—性能关系及反应动力学研究[D];华东理工大学;2016年

10 赵静;低温煤焦油加氢催化剂的制备及催化性能研究[D];华东理工大学;2016年

，

本文编号：932121