燃煤烟气中汞砷与钾对V 2 O 5 -WO 3 /TiO 2 脱硝催化剂协同作用失活机制研究
发布时间：2021-01-16 10:10
煤炭是我国重要的一次能源,煤燃烧产生的NOx是主要的大气污染物之一。以NH3为还原剂的选择性催化还原（NH3-SCR）脱硝技术是脱除NOx的主要方法,催化剂的性能是SCR脱硝系统的关键。目前广泛使用的V2O5-WO3/TiO2催化剂受烟气中的粉尘、碱金属及重金属作用而造成催化剂失活。本文系统研究了燃煤烟气中不同形态汞、砷及钾对V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂性能的影响,分析了汞、砷与钾对催化剂的协同作用机理,为开发抗汞、砷和碱金属中毒催化剂提供理论依据。本文研究分析了燃煤烟气中汞形态分布的热力学特征及其在催化剂上的吸附行为。结果发现,燃煤烟气中的汞在催化剂工作温度区间内主要以单质汞（Hg0）和氯化汞（HgCl2）形态存在;研究了单质汞和氯化汞对催化剂性能的影响,Hg0<...
【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】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
016年世界主要经济体煤炭消费量占比Fig.1.1Coalconsumptionproportionsoftheprimaryeconomiesinworld
图 1.2 SNCR 工艺流程示意图Fig. 1.2 Schematic of SNCR process还原剂的选择性非催化还原 NOx反应方程式如下：4NH3+ 4NO + O2→ 4N2+ 6H2O 4NH3+ 2NO + 2O2→ 3N2+ 6H2O 8NH3+ 6NO2→ 7N2+ 12H2O 素作为还原剂的选择性非催化还原 NOx反应方程式如下：(NH2)2CO → 2NH2+ CO NH2+ NO → N2+ H2O CO + NO → N2+ CO2R 技术无需催化剂，因此投资和操作成本低，建设周期短、技术脱硝效率低，因此只能用于对脱硝率要求不高的情况，针对我排放标准，还未能达到现阶段的控制需求。 技术是以 NH3、CO、H2和烃类等为还原剂，在较低温度和催化
图 1.3 高尘布置 SCR 脱硝工艺流程图Fig. 1.3 Schematic of SCR De-NOxprocess with high-dust setting3.2 SCR 脱硝机理NH3选择性催化还原(NH3-SCR)法脱硝的基本过程为：在催化剂上，NO3和 O2反应生成 N2和 H2O。该过程发生的主要化学反应为：4NO + 4NH3+ O2→ 4N2+ 6H2O 6NO2+ 8NH3→ 4N2+ 6H2O (NO +NO2+ 2NH3→ 2N2+ 3H2O (其中，由于烟气中超过 90%的 NOx是以 NO 的形式存在的，因此，反应式典型的 SCR 反应过程，该过程 NH3/NO 比为 1:1，过量氧气及合适的温度。此外，在 SCR 反应条件下，烟气各组分混合后或经过催化剂的过程中还会多个副反应，包括 N2O 的生成、NH3的氧化、SO2氧化、SO2与 NH3的反应 HCl、CO2与 NH3的反应等[32-36]。12NO + NH+ 2O→ 10NO + 12HO (1
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国煤炭资源高效回收及节能战略研究[J]. 袁亮. 中国矿业大学学报(社会科学版). 2018(01)
[2]2015年世界煤炭生产消费双下降[J]. 田文. 煤炭加工与综合利用. 2016(07)
[3]国内某电厂SCR催化剂格栅堵塞研究[J]. 王远鑫,翟建军,陈鸿伟,罗敏,赵超. 电力科学与工程. 2016(06)
[4]波纹板式SCR催化剂性能检测及其失活原因分析[J]. 孟小然,王金秀,陈进生,于艳科,陈衍婷. 中国电力. 2016(01)
[5]氮氧化物排放现状及防治对策分析[J]. 芶永桃,张饶,陈琴. 泸天化科技. 2014(02)
[6]浅析低氮燃烧技术在燃煤锅炉中的应用[J]. 黄敏,吴晓烽,王楚玉. 能源与环境. 2014(02)
[7]砷对商业V2O5-WO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响[J]. 阮东亮,盘思伟,韦正乐,黄碧纯,程华. 化工进展. 2014(04)
[8]选择性催化还原脱硝催化剂失活研究综述[J]. 姜烨,高翔,吴卫红,张涌新. 中国电机工程学报. 2013(14)
[9]重点区域大气污染防治“十二五”规划[J]. 中国环保产业. 2013(01)
[10]用于NH3选择性催化还原NOx的钒基催化剂[J]. 刘福东,单文坡,石晓燕,贺泓. 化学进展. 2012(04)
博士论文
[1]粘土基NOx-SCR催化剂中毒与再生研究[D]. 姚燕.南开大学 2012
[2]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
[3]煤燃烧过程中汞排放及其控制的实验及机理研究[D]. 王泉海.华中科技大学 2006
[4]模拟燃烧烟气中汞形态转化及脱除技术的实验及机理研究[D]. 高洪亮.浙江大学 2004
硕士论文
[1]脱硝钒钛催化剂的钾中毒及铜铝催化剂的氨吸附研究[D]. 雷庭俞.北京化工大学 2017
[2]火电行业氮氧化物控制技术经济分析[D]. 黄东.南京信息工程大学 2013
[3]燃煤产物中砷的分布及燃煤过程中砷的析出规律研究[D]. 柳媛.辽宁工程技术大学 2013
[4]板式V2O5/TiO2脱硝催化剂的制备及性能研究[D]. 王先鹏.北京化工大学 2012
本文编号：2980637
【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】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
016年世界主要经济体煤炭消费量占比Fig.1.1Coalconsumptionproportionsoftheprimaryeconomiesinworld
图 1.2 SNCR 工艺流程示意图Fig. 1.2 Schematic of SNCR process还原剂的选择性非催化还原 NOx反应方程式如下：4NH3+ 4NO + O2→ 4N2+ 6H2O 4NH3+ 2NO + 2O2→ 3N2+ 6H2O 8NH3+ 6NO2→ 7N2+ 12H2O 素作为还原剂的选择性非催化还原 NOx反应方程式如下：(NH2)2CO → 2NH2+ CO NH2+ NO → N2+ H2O CO + NO → N2+ CO2R 技术无需催化剂，因此投资和操作成本低，建设周期短、技术脱硝效率低，因此只能用于对脱硝率要求不高的情况，针对我排放标准，还未能达到现阶段的控制需求。 技术是以 NH3、CO、H2和烃类等为还原剂，在较低温度和催化
图 1.3 高尘布置 SCR 脱硝工艺流程图Fig. 1.3 Schematic of SCR De-NOxprocess with high-dust setting3.2 SCR 脱硝机理NH3选择性催化还原(NH3-SCR)法脱硝的基本过程为：在催化剂上，NO3和 O2反应生成 N2和 H2O。该过程发生的主要化学反应为：4NO + 4NH3+ O2→ 4N2+ 6H2O 6NO2+ 8NH3→ 4N2+ 6H2O (NO +NO2+ 2NH3→ 2N2+ 3H2O (其中，由于烟气中超过 90%的 NOx是以 NO 的形式存在的，因此，反应式典型的 SCR 反应过程，该过程 NH3/NO 比为 1:1，过量氧气及合适的温度。此外，在 SCR 反应条件下，烟气各组分混合后或经过催化剂的过程中还会多个副反应，包括 N2O 的生成、NH3的氧化、SO2氧化、SO2与 NH3的反应 HCl、CO2与 NH3的反应等[32-36]。12NO + NH+ 2O→ 10NO + 12HO (1
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国煤炭资源高效回收及节能战略研究[J]. 袁亮. 中国矿业大学学报(社会科学版). 2018(01)
[2]2015年世界煤炭生产消费双下降[J]. 田文. 煤炭加工与综合利用. 2016(07)
[3]国内某电厂SCR催化剂格栅堵塞研究[J]. 王远鑫,翟建军,陈鸿伟,罗敏,赵超. 电力科学与工程. 2016(06)
[4]波纹板式SCR催化剂性能检测及其失活原因分析[J]. 孟小然,王金秀,陈进生,于艳科,陈衍婷. 中国电力. 2016(01)
[5]氮氧化物排放现状及防治对策分析[J]. 芶永桃,张饶,陈琴. 泸天化科技. 2014(02)
[6]浅析低氮燃烧技术在燃煤锅炉中的应用[J]. 黄敏,吴晓烽,王楚玉. 能源与环境. 2014(02)
[7]砷对商业V2O5-WO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响[J]. 阮东亮,盘思伟,韦正乐,黄碧纯,程华. 化工进展. 2014(04)
[8]选择性催化还原脱硝催化剂失活研究综述[J]. 姜烨,高翔,吴卫红,张涌新. 中国电机工程学报. 2013(14)
[9]重点区域大气污染防治“十二五”规划[J]. 中国环保产业. 2013(01)
[10]用于NH3选择性催化还原NOx的钒基催化剂[J]. 刘福东,单文坡,石晓燕,贺泓. 化学进展. 2012(04)
博士论文
[1]粘土基NOx-SCR催化剂中毒与再生研究[D]. 姚燕.南开大学 2012
[2]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
[3]煤燃烧过程中汞排放及其控制的实验及机理研究[D]. 王泉海.华中科技大学 2006
[4]模拟燃烧烟气中汞形态转化及脱除技术的实验及机理研究[D]. 高洪亮.浙江大学 2004
硕士论文
[1]脱硝钒钛催化剂的钾中毒及铜铝催化剂的氨吸附研究[D]. 雷庭俞.北京化工大学 2017
[2]火电行业氮氧化物控制技术经济分析[D]. 黄东.南京信息工程大学 2013
[3]燃煤产物中砷的分布及燃煤过程中砷的析出规律研究[D]. 柳媛.辽宁工程技术大学 2013
[4]板式V2O5/TiO2脱硝催化剂的制备及性能研究[D]. 王先鹏.北京化工大学 2012
本文编号：2980637
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2980637.html
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