SSZ-13分子筛催化剂的制备、改性及脱硝性能的研究
发布时间：2022-02-09 00:59
来自移动源和固定源的氮氧化物（NOx）会带来一系列的环境问题。过去十年中随着中国经济的快速发展,NOx排放以前所未有的速度增长。氨选择性催化还原NOx（NH3-SCR）技术是一种有效的NOx脱除技术。商业化的V2O5-WO3/TiO2催化剂已经广泛用于固定源脱硝,并在中等温度范围（300-400℃）表现出出色的NOx脱除效率。然而,该催化剂表现出一些缺陷,例如高温选择性低、操作温度范围窄以及钒的毒性等。SSZ-13由于大的比表面积、丰富的离子交换位点、强的表面酸性位点以及分子择形效应等优点而在NOx脱除方面广泛应用。然而,SSZ-13分子筛的合成通常要用昂贵剧毒的N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵（TMAdaOH）作为模板剂。较长的结晶时间和昂贵的模板剂间接增加了合成成本。因此,探索价廉环保的合成策略来高效制备SSZ-13将具有重要意义。本文旨在探究以价廉环保的氯化胆碱（CC）为模板剂高效合成SSZ-13 的策略,为此我们主要进行了基本水热合成条件探索研究、不同模板剂合成SSZ-13的对比研究以及在晶化方式选择和促进剂掺杂等方面对SSZ-13合成的改进研究。研究表明以氯化胆碱为模...
【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１大气中Ｎ〇ｘ转化示意图??
３解吸。通过ＴＣＤ分析氨气浓度。定??量是借助六通阀通过ＮＨ３脉冲测定的，分别以０．５?ｍＬ、１?ｍＬ和２?ｍＬ的４％的ＮＨ３／Ｈｅ??为固定进样体积，利用脉冲得到ＮＨ３解吸图谱，通过峰面积积分建立ＴＣＤ峰面积与??ＮＨ３的吸附量之间的线性关系。??２．５催化剂的脱硝性能测试??Ｉ?一－＊■?Ｊｋ——Ｉ三通尚??＿合??ｍ?＾?Ｈ??－Ｍ￣￣?贩应器??＿?■?；：紅外光ａｍ?？??Ｉ—１＇?一?、髓敝??截止阀?稳压阀质量流量控制器??，，??图２－１样品的ＮＨ３－ＳＣＲ催化性能评价装置??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?ＮＨ３－ＳＣＲ?ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅｓ??为了测定合成样品的脱硝性能，本实验自主组装了固定床反应器来进行ｎｈ３选择??性催化还原ＮＯｘ的反应，具体装置图如图２－１所示。详细步骤为：首先，将２００?ｍｇ??（颗粒度为４０－６０目）的样品装填到石英反应管中（内径６ｍｍ），接着再将该石英管??安装到管式炉中。反应气体的组成和含量通过质量流量计控制，进气组成为：ｌ〇〇〇ｐｐｍ??ＮＯ、１０００ｐｐｍＮＨ３、５％０２和作为载气的Ａｒ，空速为（ＧＨＳＶ）为ＺＳＪＯＯｈ－１。在反应??过程中，通过温度控制器调节管式炉以５?°Ｃ／ｍｉｎ的升温速率从１００?°Ｃ升至５５０?°Ｃ，??测试点的温度间隔为５０?°Ｃ，第一个测试点反应稳定时间约为１－１．５小时以后每个温??度点稳定２０分钟左右，测量两次取平均值。反应前、后的各种气体（ＮＯ、Ｎ０２、ＮＨ３??和Ｎ２０）的浓度采用ＩＲＡｆｆｍｉｔｙ－１型号的傅里叶吗变换红外光谱
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【参考文献】：
期刊论文
[1]A review of recent advances in selective catalytic NOx reduction reactor technologies[J]. Xingxing Cheng,Xiaotao T.Bi. Particuology. 2014(05)
[2]含氟体系中合成高品质的MCM-48介孔分子筛（英文）[J]. 华德润,陈胜利,周政,陈爱城,李睿. 燃料化学学报. 2012(05)
[3]SSZ-13分子筛的合成及其表征[J]. 王玉峰,李渊,汤恩旗. 石油炼制与化工. 2010(02)
[4]微波辐射法合成SAPO-5分子筛中硅铝比对产物结晶度和甲苯吸附性能的影响[J]. 郝志显,赵海涛,王利军,解丽丽,田震,李庆华. 物理化学学报. 2009(05)
[5]水相极浓体系中ZSM-35沸石的合成[J]. 李强,窦涛,张瑛,康善娇,郑燕英. 工业催化. 2005(08)
硕士论文
[1]Cu-SSZ-13脱硝催化剂原位合成条件的优化[D]. 彭兆亮.太原理工大学 2015
[2]固相合成硅铝分子筛及其催化反应的研究[D]. 王雄.浙江大学 2015
本文编号：3616085
【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１大气中Ｎ〇ｘ转化示意图??
３解吸。通过ＴＣＤ分析氨气浓度。定??量是借助六通阀通过ＮＨ３脉冲测定的，分别以０．５?ｍＬ、１?ｍＬ和２?ｍＬ的４％的ＮＨ３／Ｈｅ??为固定进样体积，利用脉冲得到ＮＨ３解吸图谱，通过峰面积积分建立ＴＣＤ峰面积与??ＮＨ３的吸附量之间的线性关系。??２．５催化剂的脱硝性能测试??Ｉ?一－＊■?Ｊｋ——Ｉ三通尚??＿合??ｍ?＾?Ｈ??－Ｍ￣￣?贩应器??＿?■?；：紅外光ａｍ?？??Ｉ—１＇?一?、髓敝??截止阀?稳压阀质量流量控制器??，，??图２－１样品的ＮＨ３－ＳＣＲ催化性能评价装置??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?ＮＨ３－ＳＣＲ?ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅｓ??为了测定合成样品的脱硝性能，本实验自主组装了固定床反应器来进行ｎｈ３选择??性催化还原ＮＯｘ的反应，具体装置图如图２－１所示。详细步骤为：首先，将２００?ｍｇ??（颗粒度为４０－６０目）的样品装填到石英反应管中（内径６ｍｍ），接着再将该石英管??安装到管式炉中。反应气体的组成和含量通过质量流量计控制，进气组成为：ｌ〇〇〇ｐｐｍ??ＮＯ、１０００ｐｐｍＮＨ３、５％０２和作为载气的Ａｒ，空速为（ＧＨＳＶ）为ＺＳＪＯＯｈ－１。在反应??过程中，通过温度控制器调节管式炉以５?°Ｃ／ｍｉｎ的升温速率从１００?°Ｃ升至５５０?°Ｃ，??测试点的温度间隔为５０?°Ｃ，第一个测试点反应稳定时间约为１－１．５小时以后每个温??度点稳定２０分钟左右，测量两次取平均值。反应前、后的各种气体（ＮＯ、Ｎ０２、ＮＨ３??和Ｎ２０）的浓度采用ＩＲＡｆｆｍｉｔｙ－１型号的傅里叶吗变换红外光谱
．５－?ｉ??〇〇?ｉｆ?＞??〇?１００－?Ｉ?Ｉ?－－－ｓｓｚ－１３??Ｉ?８０－?！?—Ｔ—ＳＳＺ－１３?Ｉｌ?〇－?ｉ?：??＾?６〇－?＞?Ｍ??０．５－??４０－??■??２〇－?Ｔ?Ｉ?１??．，?〇．〇－?Ｍｌ?（■—■■■■■■ＨＩ釀■?驅－■??０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０?〇？〇?〇－５?１．０?１．５?２．０?２．５??Ｒｅｌａｔｉｖｅ?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?Ｐ／Ｐ〇?Ｐｏｒｅ?Ｄｉａｍｅｔｅｒ?（ｎｍ）??图３＿８ＳＳＺ＿１３样品的（ａ）Ｎ２吸附／脱附等温曲线和（ｂ）孔径分布曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?３－８?（ａ）?Ｎ２?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ／ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍ?ｃｕｒｖｅ?ａｎｄ?（ｂ）?Ｐｏｒｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ??ｏｆ?ＳＳＺ－１３?ｓａｍｐｌｅ??表３－７?ＳＳＺ－１３样品的物理化学性质??Ｔａｂｌｅ?３－７?Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ＳＳＺ－１３?ｓａｍｐｌｅｓ??Ｓａｍｐｌｅ?Ｓｔａｒｔｉｎｇ?Ａｂｅｔ?Ａｍｉｃ?Ｐｏｒｅ?ｖｏｌｕｍｅ?Ｐｒｏｄｕｃｔｓ??Ｓｉ／Ａｌ?ｒａｔｉｏ?（ｍ２ｇ－１）ａ?（ｍ２ｇ＿１）ｂ?（ｃｍ３ｇ＿１）ｂ?Ｓｉ／Ａｌ?ｒａｔｉｏ。??ＳＳＺ－１３?２５?￡７４?４５７?０Ｊ７?４３???ａ通过多点ＢＥＴ方法计算，ｂ通过ｔ－ｐｌｏｔ方法计算，ｅ通过ＸＲＦ测得??Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ?ｂｙ?Ｍｕｌｔｉ－ｐｏｉｎｔ?ＢＥＴ?ｍｅｔｈｏｄ，?ｂＣａｌｃｕｌａｔｅｄ?ｂｙ?ｔ－ｐｌｏｔ?ｍｅｔｈｏｄ，
【参考文献】：
期刊论文
[1]A review of recent advances in selective catalytic NOx reduction reactor technologies[J]. Xingxing Cheng,Xiaotao T.Bi. Particuology. 2014(05)
[2]含氟体系中合成高品质的MCM-48介孔分子筛（英文）[J]. 华德润,陈胜利,周政,陈爱城,李睿. 燃料化学学报. 2012(05)
[3]SSZ-13分子筛的合成及其表征[J]. 王玉峰,李渊,汤恩旗. 石油炼制与化工. 2010(02)
[4]微波辐射法合成SAPO-5分子筛中硅铝比对产物结晶度和甲苯吸附性能的影响[J]. 郝志显,赵海涛,王利军,解丽丽,田震,李庆华. 物理化学学报. 2009(05)
[5]水相极浓体系中ZSM-35沸石的合成[J]. 李强,窦涛,张瑛,康善娇,郑燕英. 工业催化. 2005(08)
硕士论文
[1]Cu-SSZ-13脱硝催化剂原位合成条件的优化[D]. 彭兆亮.太原理工大学 2015
[2]固相合成硅铝分子筛及其催化反应的研究[D]. 王雄.浙江大学 2015
本文编号：3616085
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