催化剂的成型及其对吸附/还原脱硝特性的影响
发布时间：2024-06-14 00:07
CO法脱硝工艺能够克服氨法SCR造成的氨逃逸,空预器与下游管道堵塞等一系列问题,同时可以实现烟气中不完全燃烧生成CO的联合脱除,得到国内外众多学者的广泛关注。为了消除CO法脱硝过程中烟气携带O2带来的负面影响,采用新式的回转式反应器,将脱硝反应的吸附与还原分成两区进行NO的脱除。课题组前期对CO法脱硝催化剂进行了一系列的研究,筛选出低温脱硝活性较好铜铁铈复合金属氧化物催化剂。在此基础上,本文针对CO脱硝催化剂的工业应用为出发点,结合回转式反应器的特性,进行催化剂成型研究。通过涂覆蜂窝载体成型的方式活性成分负载和脱硝性能研究,研究表明,相同成分的涂覆液涂覆时,涂覆次数对于小孔蜂窝脱硝效果影响,涂覆次数少于最佳次数4次时,脱硝活性随涂覆次数增加而提升,超过最佳次数4次时,脱硝活性略有下降;涂覆前对基体预处理酸处理和碱处理都会对催化剂的脱硝活性影响,30%硝酸处理后,脱硝活性提升明显;煅烧温度和时间会对涂层强度和烧结结构产生影响,选取500℃煅烧2h得到涂覆成型催化剂综合效果最佳;通过改变涂覆液中粘结剂种类和添加量,铝溶胶对于涂覆活性物质的脱硝活性影响较小,水玻璃对涂覆后活性物质影响较大;最...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 我国的排放现状和控制技术
1.2 CO脱硝技术
1.3 基于CO脱硝的回转式反应器的提出
1.4 CO脱硝催化剂
1.5 脱硝成型催化剂研究现状
1.5.1 脱硝成型催化剂研究
1.5.2 脱硝催化剂成型方法研究
1.6 研究内容与目的
第2章 铜铁铈负载式成型催化剂
2.1 涂覆式催化剂的制备
2.1.1 粉末状铜铁铈催化剂的制备
2.1.2 氧化锆蜂窝陶瓷的成型
2.1.3 铜铁铈涂覆氧化锆蜂窝催化剂制备
2.1.4 铜铁铈负载堇青石蜂窝催化剂制备
2.2 催化剂活性评价及产物分析
2.2.1 反应工艺流程
2.2.2 整体式催化剂测试系统和评价方法
2.2.3 脱硝还原和吸附活性评价指标
2.3 涂覆蜂窝式成型催化剂对比实验
2.3.1 涂覆次数对蜂窝催化剂的影响
2.3.2 涂覆前预处理对蜂窝催化剂的影响
2.3.3 涂覆后煅烧温度和时间对成型催化剂的影响
2.3.4 涂覆液中粘结剂添加量对蜂窝催化剂的影响
2.3.5 铜铁铈涂覆式蜂窝催化剂CO解耦脱硝特性
2.4 浸渍蜂窝式成型催化剂对比实验
2.4.1 浸渍前预处理对蜂窝催化剂的影响
2.4.2 前驱体液浓度对浸渍式蜂窝催化剂的影响
2.4.3 反应空速对浸渍式蜂窝催化剂的影响
2.4.4 反应物浓度对浸渍式蜂窝成型催化剂的影响
2.5 本章小结
第3章 挤压成型催化剂制备试验
3.1 挤压式成型工艺
3.2 挤压式成型催化剂制备配方的选择
3.2.1 基体材料选择
3.2.2 活性物质与基体结合方式
3.2.3 成型助剂的选取
3.3 挤压式成型催化剂成型步骤
3.3.1 混合与挤出
3.3.2 热处理定型
3.4 蜂窝催化剂的物性参数
3.4.1 蜂窝催化剂几何尺寸参数
3.4.2 蜂窝催化剂结构强度参数
3.5 成型助剂和制备方法不同对成型催化剂性能影响
3.5.1 氧化锆为基体的成型对成型催化剂性能影响
3.5.2 TiO2为基体的成型对成型催化剂性能影响
3.5.3 成型工艺对成型催化剂性能影响
3.6 本章小结
第4章 挤压成型催化剂脱硝性能研究
4.1 混合挤压蜂窝催化剂脱硝性能分析
4.1.1 增强剂对挤压成型催化剂脱硝性能的影响
4.1.2 粒径对挤压颗粒成型催化剂脱硝性能分析
4.1.3 活性成分添加比例对挤压成型催化剂脱硝性能的影响
4.1.4 反应空速对挤压成型催化剂脱硝性能的影响
4.1.5 O2含量对挤压成型催化剂脱硝性能的影响
4.2 挤压成型催化剂表征分析
4.2.1 成型催化剂的SEM分析
4.2.2 成型催化剂的BET分析
4.2.3 成型催化剂的XRD分析
4.3 本章小结
第5章 成型催化剂吸附还原过程的模拟
5.1 成型催化剂吸附过程的模拟
5.1.1 吸附模型的建立
5.1.2 吸附过程关键参数的拟合
5.1.3 吸附过程的模拟
5.2 成型催化剂还原过程的模拟
5.2.1 还原反应模型的建立
5.2.2 还原反应关键参数的拟合
5.2.3 成型催化剂还原反应的模拟
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 展望和不足
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3993852
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 我国的排放现状和控制技术
1.2 CO脱硝技术
1.3 基于CO脱硝的回转式反应器的提出
1.4 CO脱硝催化剂
1.5 脱硝成型催化剂研究现状
1.5.1 脱硝成型催化剂研究
1.5.2 脱硝催化剂成型方法研究
1.6 研究内容与目的
第2章 铜铁铈负载式成型催化剂
2.1 涂覆式催化剂的制备
2.1.1 粉末状铜铁铈催化剂的制备
2.1.2 氧化锆蜂窝陶瓷的成型
2.1.3 铜铁铈涂覆氧化锆蜂窝催化剂制备
2.1.4 铜铁铈负载堇青石蜂窝催化剂制备
2.2 催化剂活性评价及产物分析
2.2.1 反应工艺流程
2.2.2 整体式催化剂测试系统和评价方法
2.2.3 脱硝还原和吸附活性评价指标
2.3 涂覆蜂窝式成型催化剂对比实验
2.3.1 涂覆次数对蜂窝催化剂的影响
2.3.2 涂覆前预处理对蜂窝催化剂的影响
2.3.3 涂覆后煅烧温度和时间对成型催化剂的影响
2.3.4 涂覆液中粘结剂添加量对蜂窝催化剂的影响
2.3.5 铜铁铈涂覆式蜂窝催化剂CO解耦脱硝特性
2.4 浸渍蜂窝式成型催化剂对比实验
2.4.1 浸渍前预处理对蜂窝催化剂的影响
2.4.2 前驱体液浓度对浸渍式蜂窝催化剂的影响
2.4.3 反应空速对浸渍式蜂窝催化剂的影响
2.4.4 反应物浓度对浸渍式蜂窝成型催化剂的影响
2.5 本章小结
第3章 挤压成型催化剂制备试验
3.1 挤压式成型工艺
3.2 挤压式成型催化剂制备配方的选择
3.2.1 基体材料选择
3.2.2 活性物质与基体结合方式
3.2.3 成型助剂的选取
3.3 挤压式成型催化剂成型步骤
3.3.1 混合与挤出
3.3.2 热处理定型
3.4 蜂窝催化剂的物性参数
3.4.1 蜂窝催化剂几何尺寸参数
3.4.2 蜂窝催化剂结构强度参数
3.5 成型助剂和制备方法不同对成型催化剂性能影响
3.5.1 氧化锆为基体的成型对成型催化剂性能影响
3.5.2 TiO2为基体的成型对成型催化剂性能影响
3.5.3 成型工艺对成型催化剂性能影响
3.6 本章小结
第4章 挤压成型催化剂脱硝性能研究
4.1 混合挤压蜂窝催化剂脱硝性能分析
4.1.1 增强剂对挤压成型催化剂脱硝性能的影响
4.1.2 粒径对挤压颗粒成型催化剂脱硝性能分析
4.1.3 活性成分添加比例对挤压成型催化剂脱硝性能的影响
4.1.4 反应空速对挤压成型催化剂脱硝性能的影响
4.1.5 O2含量对挤压成型催化剂脱硝性能的影响
4.2 挤压成型催化剂表征分析
4.2.1 成型催化剂的SEM分析
4.2.2 成型催化剂的BET分析
4.2.3 成型催化剂的XRD分析
4.3 本章小结
第5章 成型催化剂吸附还原过程的模拟
5.1 成型催化剂吸附过程的模拟
5.1.1 吸附模型的建立
5.1.2 吸附过程关键参数的拟合
5.1.3 吸附过程的模拟
5.2 成型催化剂还原过程的模拟
5.2.1 还原反应模型的建立
5.2.2 还原反应关键参数的拟合
5.2.3 成型催化剂还原反应的模拟
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 展望和不足
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3993852
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