CeO 2 -V 2 O 5 -WO 3 /TiO 2 催化剂脱硝过程中单质汞氧化性能研究
发布时间：2021-02-20 22:00
我国燃煤汞含量约为世界平均水平的2倍,煤炭燃烧引起汞的大量排放,对环境和人体健康造成极大危害。燃煤烟气中汞大多以单质形态存在,且由于其易挥发、难溶于水的特点较难脱除。因此,利用现有SCR脱硝装置将单质汞氧化为稳定的化合物,并通过后续烟气除尘及脱硫装置进行脱除,是目前烟气脱汞的重要研究方向。本文以商用V2O5-WO3/Ti O2脱硝催化剂为基础,采用铈掺杂的方法对其配方进行调整,研究了该催化剂的脱硝、脱汞性能,探究单质汞氧化机理。首先,采用浸渍法制备了Ce O2-V2O5-WO3/Ti O2催化剂,并对制备的催化剂进行了表征,其中V2O5含量控制在0.11%,Ce O2含量控制在010%。结果表明,添加Ce O2后催化剂的比表面积略有减小,但与铈的掺杂量不成线性关系。催化剂的平均孔径在1315nm之间,掺杂Ce O2对催化剂的微观结构影响较小。催化剂中Ti O2载体均以锐钛矿相形态存在,活性组份V2O5含量在1%以下时高度分散在载体表面,而当Ce O2含量增加到5%时开始形成方铈矿相微晶区。其次,考察了催化剂的脱硝性能。掺...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球大气汞排放分布
图 1.2 燃煤过程中汞的转化途径Fig.1.2 The process of mercury forms conversion in coal combustion1.3 燃煤烟气汞污染控制技术烟气脱汞方法大致可分为燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞三个方面。燃烧前脱汞的主要手段是改进煤的洗选技术，运用洁净煤燃烧技术，从源头上控制燃煤中汞污染物的排放；燃烧中脱汞的研究较少，主要是利用改进燃烧工况和燃烧方式，主要是利用循环流化床等，抑制一部分汞的排放以及向炉膛喷入固体吸附剂等方法。燃烧后脱汞技术发展的较多，关于燃烧后的脱汞技术主要包括以下几方面内容：第一，利用一些吸收剂来吸附汞，如活性碳类、飞灰、钙基类、沸石等固体吸收剂；第二，改进燃煤电站现有大气污染物控制设备，利用燃煤电厂现有污染物控制装置，运用SCR催化氧化单质汞的方式联合SCR脱硝工艺设施、WFGD、ESP 等进行脱汞处理；第三，开发新的汞污染控制技术，如电晕放电等离子体技术、光催化技术等。1.3.1 燃烧前脱汞
性炭吸附法存在低容量、热力学稳定性差、混合型差等，而且最重要的性炭的利用效率低下、耗量大，使用活性炭吸附法成本太高。据美国能，要控制 90%的汞排放，脱除 1 磅的汞需要 25000-70000 美元[16]。此技行推广应用。由于工业应用中直接采用活性炭吸附剂的方法成本过于昂多数研究工作都在致力于开发新型、高效、价格低廉并且能够循环利用。在众多的脱汞技术中，利用燃煤电厂现有的脱硫脱硝及除尘装置脱汞是济又实用并且很有应用前景的途径。而其中最核心的就是利用燃煤电厂为广泛的 SCR 脱硝工艺来同步进行脱汞。选择性催化还原法 SCR（Seltalytic Reduction）的发明权属于美国，于上世纪 70 年代晚期引入日本，在开发成功并进入商业领域，随后在欧美地区得到了广泛的应用。当前 SC其成熟有效的脱硝作用，成为了控制氮氧化物排放最有效、应用最广的技术。SCR 技术具有高脱硝率、选择性好、不造成二次污染等优点，因用于商业领域并且逐步发展成熟。其基本的工艺流程如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]含铈催化剂NH3-SCR反应机理研究进展[J]. 闫艳,黄善波,姜烨,宋文霞,王新伟. 应用化工. 2014(01)
[2]烟气汞脱除的研究进展[J]. 谭增强,牛国平. 热力发电. 2013(10)
[3]固体催化剂常规制备方法的研究进展[J]. 马航,冯霄. 现代化工. 2013(10)
[4]烟气脱汞技术研究进展[J]. 程广文,张强,白博峰. 热力发电. 2013(09)
[5]汞污染对人体的危害[J]. 苗利军. 农业工程. 2013(03)
[6]SCR脱硝催化剂国内专利技术进展[J]. 史建公,刘志坚,张毅,张敏宏,赵桂良. 中外能源. 2013(05)
[7]选择性催化还原协同控制燃煤烟气中汞排放效果影响因素研究[J]. 王铮,薛建明,许月阳,王宏亮,刘珺. 中国电机工程学报. 2013(14)
[8]燃煤电厂多污染物控制联合脱汞方法[J]. 刘珺,薛建明,许月阳,王宏亮,王铮. 电力科技与环保. 2013(02)
[9]典型燃煤电厂烟气汞协同控制研究[J]. 马英. 热力发电. 2013(03)
[10]燃煤烟气脱汞技术的现状及进展[J]. 陆玉,韩粉女,仓辉,邵景玲,许琦. 工业安全与环保. 2013(02)
博士论文
[1]新型SCR催化剂对汞的催化氧化机制研究[D]. 李海龙.华中科技大学 2011
[2]V/Ce负载型催化剂脱除燃煤电厂烟气中元素汞的研究[D]. 万奇.清华大学 2011
[3]固体吸附剂脱除燃煤烟气汞的实验与机理研究[D]. 赵鹏飞.华中科技大学 2010
[4]煤中汞与矿物相关特性及燃烧前汞/硫脱除的实验及机理研究[D]. 张成.华中科技大学 2009
[5]燃煤烟气汞催化氧化的试验和机理研究[D]. 何胜.浙江大学 2009
本文编号：3043413
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球大气汞排放分布
图 1.2 燃煤过程中汞的转化途径Fig.1.2 The process of mercury forms conversion in coal combustion1.3 燃煤烟气汞污染控制技术烟气脱汞方法大致可分为燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞三个方面。燃烧前脱汞的主要手段是改进煤的洗选技术，运用洁净煤燃烧技术，从源头上控制燃煤中汞污染物的排放；燃烧中脱汞的研究较少，主要是利用改进燃烧工况和燃烧方式，主要是利用循环流化床等，抑制一部分汞的排放以及向炉膛喷入固体吸附剂等方法。燃烧后脱汞技术发展的较多，关于燃烧后的脱汞技术主要包括以下几方面内容：第一，利用一些吸收剂来吸附汞，如活性碳类、飞灰、钙基类、沸石等固体吸收剂；第二，改进燃煤电站现有大气污染物控制设备，利用燃煤电厂现有污染物控制装置，运用SCR催化氧化单质汞的方式联合SCR脱硝工艺设施、WFGD、ESP 等进行脱汞处理；第三，开发新的汞污染控制技术，如电晕放电等离子体技术、光催化技术等。1.3.1 燃烧前脱汞
性炭吸附法存在低容量、热力学稳定性差、混合型差等，而且最重要的性炭的利用效率低下、耗量大，使用活性炭吸附法成本太高。据美国能，要控制 90%的汞排放，脱除 1 磅的汞需要 25000-70000 美元[16]。此技行推广应用。由于工业应用中直接采用活性炭吸附剂的方法成本过于昂多数研究工作都在致力于开发新型、高效、价格低廉并且能够循环利用。在众多的脱汞技术中，利用燃煤电厂现有的脱硫脱硝及除尘装置脱汞是济又实用并且很有应用前景的途径。而其中最核心的就是利用燃煤电厂为广泛的 SCR 脱硝工艺来同步进行脱汞。选择性催化还原法 SCR（Seltalytic Reduction）的发明权属于美国，于上世纪 70 年代晚期引入日本，在开发成功并进入商业领域，随后在欧美地区得到了广泛的应用。当前 SC其成熟有效的脱硝作用，成为了控制氮氧化物排放最有效、应用最广的技术。SCR 技术具有高脱硝率、选择性好、不造成二次污染等优点，因用于商业领域并且逐步发展成熟。其基本的工艺流程如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]含铈催化剂NH3-SCR反应机理研究进展[J]. 闫艳,黄善波,姜烨,宋文霞,王新伟. 应用化工. 2014(01)
[2]烟气汞脱除的研究进展[J]. 谭增强,牛国平. 热力发电. 2013(10)
[3]固体催化剂常规制备方法的研究进展[J]. 马航,冯霄. 现代化工. 2013(10)
[4]烟气脱汞技术研究进展[J]. 程广文,张强,白博峰. 热力发电. 2013(09)
[5]汞污染对人体的危害[J]. 苗利军. 农业工程. 2013(03)
[6]SCR脱硝催化剂国内专利技术进展[J]. 史建公,刘志坚,张毅,张敏宏,赵桂良. 中外能源. 2013(05)
[7]选择性催化还原协同控制燃煤烟气中汞排放效果影响因素研究[J]. 王铮,薛建明,许月阳,王宏亮,刘珺. 中国电机工程学报. 2013(14)
[8]燃煤电厂多污染物控制联合脱汞方法[J]. 刘珺,薛建明,许月阳,王宏亮,王铮. 电力科技与环保. 2013(02)
[9]典型燃煤电厂烟气汞协同控制研究[J]. 马英. 热力发电. 2013(03)
[10]燃煤烟气脱汞技术的现状及进展[J]. 陆玉,韩粉女,仓辉,邵景玲,许琦. 工业安全与环保. 2013(02)
博士论文
[1]新型SCR催化剂对汞的催化氧化机制研究[D]. 李海龙.华中科技大学 2011
[2]V/Ce负载型催化剂脱除燃煤电厂烟气中元素汞的研究[D]. 万奇.清华大学 2011
[3]固体吸附剂脱除燃煤烟气汞的实验与机理研究[D]. 赵鹏飞.华中科技大学 2010
[4]煤中汞与矿物相关特性及燃烧前汞/硫脱除的实验及机理研究[D]. 张成.华中科技大学 2009
[5]燃煤烟气汞催化氧化的试验和机理研究[D]. 何胜.浙江大学 2009
本文编号：3043413
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