铈铁固溶体的合成及其低温NH 3 -SCR脱硝机理研究
发布时间:2022-12-04 17:22
我国是煤炭资源的消耗大国,然而大部分煤炭的利用方式就是直接燃烧,在这个燃烧的过程中会伴随着大量对环境造成污染的气体的释放,其中最为重要的一项指标就是NOx的排放量,所以控制NOx的排放非常重要。其中主流技术是选择性催化还原(SCR)。但当前主流脱硝催化剂成本较高,有二次污染,且温度窗口较高,所以研发出绿色、低温、高效的脱硝催化剂迫在眉睫。目前铁系氧化物和稀土氧化物经常被用来制备脱硝催化剂,并且取得了良好的脱硝效果,而这些元素在白云鄂博尾矿中含量丰富。所以本文以白云鄂博精矿作为研究对象,研究其结构并分析脱硝机理,给精矿的综合利用提供一种新的利用思路以及实验指导,从而达到“以废制废”的目的。首先对比了几种催化剂制备方法,通过实验确定出最佳制备方法为微波水热法,实验结果表明,微波水热法制备的催化剂在低温150℃就达到了最高的80%活性,催化剂比表面积大,分散性好,且催化剂中的Ce3+、Fe2+和表面吸附氧的含量最多,因此其形成的Ce-Fe-O固溶体和氧缺陷最多,所以最佳方法为微波水热法。然后采用了微波水热...
【文章页数】:66 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 NO_x的产生及危害
1.1.2 NO_x的排放标准
1.1.3 常见低氮燃烧技术
1.1.4 常见烟气脱硝技术
1.2 SCR烟气脱硝技术
1.2.1 SCR技术应用现状
1.2.2 SCR技术分类
1.2.3 SCR技术还原剂的选择
1.2.4 低温NH_3-SCR技术反应机理
1.3 催化剂的选择与制备
1.3.1 载体的选择
1.3.2 活性组分的选择
1.3.3 制备方法的选择
1.4 技术路线
2 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验设备
2.3 固溶体的制备
2.4 固溶体脱硝测试方法
2.5 原位红外实验步骤
2.5.1 表面吸附态实验
2.5.2 表面热稳定性实验
2.5.3 O_2对NH_3及NO吸附的影响
2.5.4 瞬态DRIFTs实验
3 不同制备方法对固溶体的影响研究
3.1 实验结果与讨论
3.1.1 固溶体的活性测试
3.1.2 固溶体的比表面积分析
3.1.3 固溶体的物相结构分析
3.1.4 固溶体的分子结构分析
3.1.5 固溶体的原子价态分析
3.2 本章小结
4 微波水热法制备铈铁固溶体催化剂低温NH_3-SCR的性能测试及表征
4.1 实验结果与讨论
4.1.1 固溶体的活性测试
4.1.2 固溶体表面吸附酸量分析
4.1.3 固溶体比表面积分析
4.1.4 固溶体的扫描电镜分析
4.1.5 固溶体的物相结构分析
4.1.6 固溶体的分子结构分析
4.1.7 固溶体的原子价态分析
4.2 本章小结
5 固溶体的脱硝反应机理研究
5.1 实验结果与讨论
5.1.1 固溶体表面反应物吸附态研究实验
5.1.2 固溶体的表面热稳定性实验
5.1.3 O_2对NH_3和NO吸附的影响
5.1.4 瞬态DRIFTs实验
5.2 机理分析
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]大气中氮氧化物的危害及治理[J]. 王禹苏,张蕾,陈吉浩,文欣. 科技创新与应用. 2019(07)
[2]我国氮氧化物排放控制及脱硝催化剂研究进展[J]. 王修文,李露露,孙敬方,万海勤,汤常金,高飞,董林. 工业催化. 2019(02)
[3]低温选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的研究进展[J]. 刘铭辉,刘涛,肖成磊. 世界有色金属. 2018(21)
[4]硝酸尾气SCR脱硝技术的开发及工业应用[J]. 卢衍波,王学海. 化工环保. 2019(02)
[5]氮氧化物危害及处理方法[J]. 王旭睿. 当代化工研究. 2018(10)
[6]城市森林对氮氧化物(NOX)净化作用研究进展[J]. 王迪,李少宁,鲁绍伟,赵娜. 环境科学与技术. 2018(08)
[7]燃煤电厂烟气脱硝SCR技术还原剂选择的分析[J]. 席磊. 中国资源综合利用. 2018(03)
[8]氮氧化物控制技术的研究进展[J]. 冉献强. 低碳世界. 2017(19)
[9]低温NH3-SCR脱硝催化剂的研究现状与进展[J]. 乔南利,杨忆新,宋焕巧,郭林,罗明生. 化工环保. 2017(03)
[10]选择性还原烟气脱硝(SCR)技术的研究现状[J]. 陈志丽,来世鹏. 科技展望. 2016(15)
硕士论文
[1]锰基催化剂研制及其低温选择性催化还原NOX机理研究[D]. 陈建军.清华大学 2007
本文编号:3708679
【文章页数】:66 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 NO_x的产生及危害
1.1.2 NO_x的排放标准
1.1.3 常见低氮燃烧技术
1.1.4 常见烟气脱硝技术
1.2 SCR烟气脱硝技术
1.2.1 SCR技术应用现状
1.2.2 SCR技术分类
1.2.3 SCR技术还原剂的选择
1.2.4 低温NH_3-SCR技术反应机理
1.3 催化剂的选择与制备
1.3.1 载体的选择
1.3.2 活性组分的选择
1.3.3 制备方法的选择
1.4 技术路线
2 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验设备
2.3 固溶体的制备
2.4 固溶体脱硝测试方法
2.5 原位红外实验步骤
2.5.1 表面吸附态实验
2.5.2 表面热稳定性实验
2.5.3 O_2对NH_3及NO吸附的影响
2.5.4 瞬态DRIFTs实验
3 不同制备方法对固溶体的影响研究
3.1 实验结果与讨论
3.1.1 固溶体的活性测试
3.1.2 固溶体的比表面积分析
3.1.3 固溶体的物相结构分析
3.1.4 固溶体的分子结构分析
3.1.5 固溶体的原子价态分析
3.2 本章小结
4 微波水热法制备铈铁固溶体催化剂低温NH_3-SCR的性能测试及表征
4.1 实验结果与讨论
4.1.1 固溶体的活性测试
4.1.2 固溶体表面吸附酸量分析
4.1.3 固溶体比表面积分析
4.1.4 固溶体的扫描电镜分析
4.1.5 固溶体的物相结构分析
4.1.6 固溶体的分子结构分析
4.1.7 固溶体的原子价态分析
4.2 本章小结
5 固溶体的脱硝反应机理研究
5.1 实验结果与讨论
5.1.1 固溶体表面反应物吸附态研究实验
5.1.2 固溶体的表面热稳定性实验
5.1.3 O_2对NH_3和NO吸附的影响
5.1.4 瞬态DRIFTs实验
5.2 机理分析
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]大气中氮氧化物的危害及治理[J]. 王禹苏,张蕾,陈吉浩,文欣. 科技创新与应用. 2019(07)
[2]我国氮氧化物排放控制及脱硝催化剂研究进展[J]. 王修文,李露露,孙敬方,万海勤,汤常金,高飞,董林. 工业催化. 2019(02)
[3]低温选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的研究进展[J]. 刘铭辉,刘涛,肖成磊. 世界有色金属. 2018(21)
[4]硝酸尾气SCR脱硝技术的开发及工业应用[J]. 卢衍波,王学海. 化工环保. 2019(02)
[5]氮氧化物危害及处理方法[J]. 王旭睿. 当代化工研究. 2018(10)
[6]城市森林对氮氧化物(NOX)净化作用研究进展[J]. 王迪,李少宁,鲁绍伟,赵娜. 环境科学与技术. 2018(08)
[7]燃煤电厂烟气脱硝SCR技术还原剂选择的分析[J]. 席磊. 中国资源综合利用. 2018(03)
[8]氮氧化物控制技术的研究进展[J]. 冉献强. 低碳世界. 2017(19)
[9]低温NH3-SCR脱硝催化剂的研究现状与进展[J]. 乔南利,杨忆新,宋焕巧,郭林,罗明生. 化工环保. 2017(03)
[10]选择性还原烟气脱硝(SCR)技术的研究现状[J]. 陈志丽,来世鹏. 科技展望. 2016(15)
硕士论文
[1]锰基催化剂研制及其低温选择性催化还原NOX机理研究[D]. 陈建军.清华大学 2007
本文编号:3708679
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