大孔铈基复合氧化物同时消除柴油机尾气中碳烟颗粒和氮氧化物的研究
发布时间：2021-01-13 17:57
柴油机排放的碳烟颗粒（PM）和氮氧化物（NOx）对人体和环境极易造成不利的影响。研究者虽致力于PM和NOx的同时消除,但是催化活性并不理想。本论文克服传统颗粒物捕集器（DPF）技术和选择性催化还原技术（SCR）联用中工艺流程复杂,对设备要求高,需要较大的系统体积的缺点,提出将SCR和DPF结合作为一个新技术（SCRPF）整体使用的工艺方法。高效的催化剂是SCRPF技术的核心。设计三维有序大孔结构（3DOM）材料克服了催化剂与PM的接触问题,向反应气氛中额外加入NH3克服稀燃条件下还原组分的不足,开发非贵金属催化剂避免催化剂成本较高,减少硫酸盐的排放等问题。通过向铈基催化剂中引入其它过渡金属元素,改变催化剂的理化性质以达到高效消除的目的。本论文设计W/3DOM Ce0.8Zr0.2O2,Ce-Fe-ZrO2,Ce0.9-xFexTi0.1O2催化剂,并采用各种表征对其理化性质进行分析研究,探索...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
颗粒物的形成过程
图 1.2 堇青石蜂窝陶瓷 DPFFig. 1.2 The DPF of cordierite honeycomb ceramics② 过滤器再生技术过滤器再生技术有被动再生和主动再生两种形式。被动再生即催化再生，是指通过添加含有铁、锶、铈的催化剂降低污染物的再生温度。主动再生即通过外加能量使过滤器机芯进行再生。柴油车的排气温度很难达到碳黑颗粒的热氧化温度，该再生方法结构复杂、控制困难、运行成本高并且过滤体容易热损坏，难以推广到实际应用中去[10, 11]。而被动再生主要是运用一定的助剂降低再生温度，该过程操作简单，不需要系统控制，成本低，被动再生过滤系统是目前看来最有希望、研究最广泛的过滤器再生技术。实践证明，DPF 技术是目前柴油机废气排放最好的后处理技术应用。DPF 技术的关键是找到合适的催化剂将被捕获 PM 催化氧化，降低颗粒的着火温度，完成过滤器的再生。
图 1.3 钙钛矿型氧化物结构示意图Fig. 1.3 Structure of Perovskite-type Structure离子部分取代 LaCoO3中的 La 离子形成 L明显增强，活性得到了明显的改善。层状结构，Fino 等[40]研究发现，类钙钛矿温度范围内可以有效地同时消除柴油车尾气高于碳黑颗粒物的排气温度，因此很难推广金属氧化物用 AB2O4表示，大多数呈立方晶系结构。机械强度好，广泛地运用到催化行业，同时的促进效果，因此对尖晶石型氧化物的研究体系中，Cu0.95K0.05Fe2O4尖晶石催化剂表现的温度明显降低[41]。而在用溶胶凝胶法合K0.05Fe2O4催化剂催化碳烟燃烧的起燃温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mn-Ce-Zr/γ-Al2O3催化剂低温选择性催化还原脱硝性能分析[J]. 曹蕃,苏胜,向军,王鹏鹰,胡松,孙路石,陆骑. 中国电机工程学报. 2015(09)
[2]柴油车尾气中氮氧化物的催化净化[J]. 单文坡,刘福东,贺泓. 科学通报. 2014(26)
[3]Ce-Zr复合氧化物负载Au纳米粒子催化甲醇氧化反应中的载体效应[J]. 张鸿鹏,刘海超. 催化学报. 2013(01)
[4]选择性催化还原脱硝催化剂的研究进展[J]. 顾卫荣,周明吉,马薇,王玉丽. 化工进展. 2012(07)
[5]选择性非催化还原脱硝技术的应用[J]. 朱利军,厉文清. 广东电力. 2010(08)
[6]生物法同时脱硫脱硝试验研究[J]. 谢志荣,魏在山,曾贵华,邝婉文,匡婷. 环境工程学报. 2009(09)
[7]柴油车尾气排放污染控制技术综述[J]. 贺泓,翁端,资新运. 环境科学. 2007(06)
[8]掺杂Mn对Ce-Zr复合氧化物性能的影响[J]. 刘萍,房华,赵明,张丽娟,张晓玉,龚茂初,陈耀强. 无机材料学报. 2006(06)
[9]贵金属配比对催化剂活性的影响[J]. 张爱敏,黄荣光,宁平,赵云昆,贺小昆. 贵金属. 2006(01)
[10]复合氧化物催化材料上碳颗粒物的催化燃烧[J]. 何绪文,於俊杰,康守方,郝郑平,胡春. 环境科学. 2005(01)
博士论文
[1]柴油机微粒捕集器及其再生技术研究[D]. 王丹.吉林大学 2013
[2]用于NOx吸附—分解的多酸新体系构建与过程特性研究[D]. 程琳.山东大学 2013
[3]具有吸附—分解NOx功能的多酸催化体系制备、调变及性能研究[D]. 张学杨.山东大学 2012
[4]稀燃柴油机尾气净化Pt基催化剂研究[D]. 桓源峰.昆明理工大学 2013
[5]基于交通流控制的城市交通环境颗粒物污染特征研究[D]. 杨柳.清华大学 2011
[6]类水滑石衍生混合氧化物同时催化去除碳颗粒物和氮氧化物的研究[D]. 王仲鹏.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]Fe-Mn/ZSM-5/CC整体式催化剂结构及NOx催化还原性能的研究[D]. 刘鹏飞.太原理工大学 2014
[2]生物质再燃脱硝机理的研究[D]. 陈清文.山东建筑大学 2014
[3]Cu-SAPO-34/堇青石和Cu-SSZ-13/堇青石的原位合成及其对柴油车尾气中NOx的脱除[D]. 高志娟.太原理工大学 2013
[4]制备方法对CuSAPO-34脱除柴油车尾气中NOx的影响[D]. 左永权.太原理工大学 2013
[5]Cu-SAPO-34/堇青石的HF改性及其对柴油车尾气中NOx的脱除[D]. 刘致强.太原理工大学 2012
[6]柴油机微粒捕集器再生技术研究[D]. 魏雄武.武汉理工大学 2006
本文编号：2975310
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
颗粒物的形成过程
图 1.2 堇青石蜂窝陶瓷 DPFFig. 1.2 The DPF of cordierite honeycomb ceramics② 过滤器再生技术过滤器再生技术有被动再生和主动再生两种形式。被动再生即催化再生，是指通过添加含有铁、锶、铈的催化剂降低污染物的再生温度。主动再生即通过外加能量使过滤器机芯进行再生。柴油车的排气温度很难达到碳黑颗粒的热氧化温度，该再生方法结构复杂、控制困难、运行成本高并且过滤体容易热损坏，难以推广到实际应用中去[10, 11]。而被动再生主要是运用一定的助剂降低再生温度，该过程操作简单，不需要系统控制，成本低，被动再生过滤系统是目前看来最有希望、研究最广泛的过滤器再生技术。实践证明，DPF 技术是目前柴油机废气排放最好的后处理技术应用。DPF 技术的关键是找到合适的催化剂将被捕获 PM 催化氧化，降低颗粒的着火温度，完成过滤器的再生。
图 1.3 钙钛矿型氧化物结构示意图Fig. 1.3 Structure of Perovskite-type Structure离子部分取代 LaCoO3中的 La 离子形成 L明显增强，活性得到了明显的改善。层状结构，Fino 等[40]研究发现，类钙钛矿温度范围内可以有效地同时消除柴油车尾气高于碳黑颗粒物的排气温度，因此很难推广金属氧化物用 AB2O4表示，大多数呈立方晶系结构。机械强度好，广泛地运用到催化行业，同时的促进效果，因此对尖晶石型氧化物的研究体系中，Cu0.95K0.05Fe2O4尖晶石催化剂表现的温度明显降低[41]。而在用溶胶凝胶法合K0.05Fe2O4催化剂催化碳烟燃烧的起燃温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mn-Ce-Zr/γ-Al2O3催化剂低温选择性催化还原脱硝性能分析[J]. 曹蕃,苏胜,向军,王鹏鹰,胡松,孙路石,陆骑. 中国电机工程学报. 2015(09)
[2]柴油车尾气中氮氧化物的催化净化[J]. 单文坡,刘福东,贺泓. 科学通报. 2014(26)
[3]Ce-Zr复合氧化物负载Au纳米粒子催化甲醇氧化反应中的载体效应[J]. 张鸿鹏,刘海超. 催化学报. 2013(01)
[4]选择性催化还原脱硝催化剂的研究进展[J]. 顾卫荣,周明吉,马薇,王玉丽. 化工进展. 2012(07)
[5]选择性非催化还原脱硝技术的应用[J]. 朱利军,厉文清. 广东电力. 2010(08)
[6]生物法同时脱硫脱硝试验研究[J]. 谢志荣,魏在山,曾贵华,邝婉文,匡婷. 环境工程学报. 2009(09)
[7]柴油车尾气排放污染控制技术综述[J]. 贺泓,翁端,资新运. 环境科学. 2007(06)
[8]掺杂Mn对Ce-Zr复合氧化物性能的影响[J]. 刘萍,房华,赵明,张丽娟,张晓玉,龚茂初,陈耀强. 无机材料学报. 2006(06)
[9]贵金属配比对催化剂活性的影响[J]. 张爱敏,黄荣光,宁平,赵云昆,贺小昆. 贵金属. 2006(01)
[10]复合氧化物催化材料上碳颗粒物的催化燃烧[J]. 何绪文,於俊杰,康守方,郝郑平,胡春. 环境科学. 2005(01)
博士论文
[1]柴油机微粒捕集器及其再生技术研究[D]. 王丹.吉林大学 2013
[2]用于NOx吸附—分解的多酸新体系构建与过程特性研究[D]. 程琳.山东大学 2013
[3]具有吸附—分解NOx功能的多酸催化体系制备、调变及性能研究[D]. 张学杨.山东大学 2012
[4]稀燃柴油机尾气净化Pt基催化剂研究[D]. 桓源峰.昆明理工大学 2013
[5]基于交通流控制的城市交通环境颗粒物污染特征研究[D]. 杨柳.清华大学 2011
[6]类水滑石衍生混合氧化物同时催化去除碳颗粒物和氮氧化物的研究[D]. 王仲鹏.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]Fe-Mn/ZSM-5/CC整体式催化剂结构及NOx催化还原性能的研究[D]. 刘鹏飞.太原理工大学 2014
[2]生物质再燃脱硝机理的研究[D]. 陈清文.山东建筑大学 2014
[3]Cu-SAPO-34/堇青石和Cu-SSZ-13/堇青石的原位合成及其对柴油车尾气中NOx的脱除[D]. 高志娟.太原理工大学 2013
[4]制备方法对CuSAPO-34脱除柴油车尾气中NOx的影响[D]. 左永权.太原理工大学 2013
[5]Cu-SAPO-34/堇青石的HF改性及其对柴油车尾气中NOx的脱除[D]. 刘致强.太原理工大学 2012
[6]柴油机微粒捕集器再生技术研究[D]. 魏雄武.武汉理工大学 2006
本文编号：2975310
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