活性炭及其负载金属氧化物脱除SO 2 的基础研究
发布时间：2021-01-18 04:37
活性炭（AC）作为催化剂和吸附剂,在工业领域广泛使用,近年来以活性炭为基础的SO2,NOx控制技术引起了研究者的持续关注,一方面是由于日益严格的排放法规,另一方面活性炭可以富集SO2来实现硫资源的有效回收。此外,干法脱除的优点,使其非常适用于缺水地区的电厂,因而发展适于中国国情的活性炭SO2,NOx脱除技术显得尤为紧迫。基于机理探索与放大验证相结合的试验方法,本文对活性炭脱除SO：进行了系统性研究,在试验的基础上,建立了相关的数学模型并对经济性进行了评估。此外着眼于同时脱除NOx,对负载金属氧化物的活性炭低温下选择性催化还原NO、（SCR）也进行了研究,以下是本文的主要结论：首先,活性炭的物理化学性质与其制备原料有关,对于生物质原料（椰壳）制成的活性炭,表面形成的含氧官能团以羧酸,酚,羰基,醌为主；对于煤质活性炭,表面含氧官能团以内酯,酚,羰基,醌为主；生物质原料的添加对于孔隙结构的发展有促进作用。另一方面,这些物理化学结构与脱硫密切相关,影响着饱和吸附量,抗氧化性与机械强度。发达的孔隙结构对于样品的饱和吸附量有促进作用,比表面积相比总孔容,对吸附量影响更大；而炭表面分解产物为CO：的...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 大气污染物排放现状
1.2 大气污染物控制现状
2,NOx脱除技术"> 1.3 适于国情的活性炭SO2,NOx脱除技术
2的研究进展"> 1.4 炭材料催化氧化SO2的研究进展
x的研究进展"> 1.5 炭材料低温还原NOx的研究进展
1.6 典型工艺流程
1.7 全文框架
2的研究">2 新鲜活性炭脱除SO2的研究
2.1 引言
2.2 试验方法
2.2.1 样品准备
2.2.2 样品的表征
2脱除测试"> 2.2.3 SO2脱除测试
2.2.4 抗氧化性测试
2.2.5 机械强度测试
2.3 样品的表征结果
2.3.1 样品的化学成分
2.3.2 样品的孔隙结构
2.3.3 样品的表观形貌
2.3.4 样品表面的含氧官能团
2.4 样品的饱和吸附量
2.5 样品的抗氧化性
2.6 样品的机械强度
2.7 烟气条件对脱硫的影响
2.7.1 样品的选择
2.7.2 空速的影响
2浓度的影响"> 2.7.3 SO2浓度的影响
2浓度的影响"> 2.7.4 O2浓度的影响
2.7.5 含湿量的影响
2.8 本章小结
3 再生后活性炭脱除SO2的研究
3.1 引言
3.2 试验方法
3.2.1 样品的准备
2脱除测试"> 3.2.2 SO2脱除测试
3.2.3 活性炭的表征
3.2.4 热力学平衡计算
3.3 再生对脱硫的影响
3.3.1 脱除效率的变化
3.3.2 饱和吸附量的变化
3.4 再生后脱硫效果下降的原因
2-TPD测试"> 3.4.1 SO2-TPD测试
3.4.2 再生后样品的表征
3.4.3 脱硫能力下降原因
3.5 再生过程中灰分的变化
3.5.1 样品的表征结果
3.5.2 热力学平衡计算
3.6 本章小结
2的研究">4 活性炭负载金属氧化物脱除SO2的研究
4.1 引言
4.2 试验方法
4.2.1 负载金属氧化物活性炭的制备
4.2.2 脱除性能测试
4.2.3 样品的表征
4.3 样品的表征结果
4.3.1 样品的孔隙结构
4.3.2 样品的体相结构表征结果
4.3.3 样品表面化学性质表征结果
2脱除试验"> 4.4 SO2脱除试验
4.5 本章小结
x的研究">5 活性炭脱除NOx的研究
5.1 引言
5.2 试验方法
5.2.1 样品的制备
5.2.2 样品表征
2等温吸附与NH4NO3-TPD试验"> 5.2.3 NO2等温吸附与NH4NO3-TPD试验
3为还原剂的NOx脱除测试"> 5.2.4 以NH3为还原剂的NOx脱除测试
5.3 金属氧化物的筛选
2的吸附"> 5.4 活性炭上NO2的吸附
2在活性炭上的吸附与还原"> 5.4.1 NO2在活性炭上的吸附与还原
2在含钒活性炭上的吸附与还原"> 5.4.2 NO2在含钒活性炭上的吸附与还原
2吸附的影响"> 5.4.3 孔隙结构对于NO2吸附的影响
2吸附的影响"> 5.4.4 表面官能团对NO2吸附的影响
x的还原"> 5.5 含钒活性炭上NOx的还原
5.5.1 暂态响应试验
x脱除测试"> 5.5.3 含钒活性炭NOx脱除测试
4NO3-TPD试验"> 5.5.4 NH4NO3-TPD试验
5.5.5 活性炭在反应中的作用
5.6 本章小结
2的中试研究">6 活性炭脱除SO2的中试研究
6.1 引言
6.2 中试试验台介绍
6.2.1 总体介绍
6.2.2 分系统介绍
6.3 中试试验研究
6.3.1 试验方法
2浓度对脱硫的影响"> 6.3.2 SO2浓度对脱硫的影响
6.3.3 活性炭循环对脱硫的影响
6.3.4 冷却系统对脱硫的影响
6.4 本章小结
2的数学模型">7 活性炭脱除SO2的数学模型
7.1 引言
7.2 理论分析
7.2.1 本征反应速率方程
7.2.2 床内平衡方程
7.2.3 颗粒内平衡方程
7.2.4 脱除模型的渐近解
7.3 模型参数的计算
7.3.1 模拟烟气的性质
7.3.2 活性炭的特征参数
7.3.3 传质系数
7.4 模型预测结果与讨论
7.4.1 空速的影响
2浓度的影响"> 7.4.2 入口SO2浓度的影响
2浓度的影响"> 7.4.3 O2浓度的影响
2O的影响"> 7.4.4 H2O的影响
7.4.5 模型参数的讨论
7.5 本章小结
8 活性炭脱硫工艺的应用研究
8.1 引言
8.2 活性炭脱硫工艺
8.3 经济性分析
8.4 本章小结
9 全文总结与展望
9.1 全文总结
9.2 本文主要创新点
9.3 未来工作展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间的主要研究成果
本文编号：2984287
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 大气污染物排放现状
1.2 大气污染物控制现状
2,NOx脱除技术"> 1.3 适于国情的活性炭SO2,NOx脱除技术
2的研究进展"> 1.4 炭材料催化氧化SO2的研究进展
x的研究进展"> 1.5 炭材料低温还原NOx的研究进展
1.6 典型工艺流程
1.7 全文框架
2的研究">2 新鲜活性炭脱除SO2的研究
2.1 引言
2.2 试验方法
2.2.1 样品准备
2.2.2 样品的表征
2脱除测试"> 2.2.3 SO2脱除测试
2.2.4 抗氧化性测试
2.2.5 机械强度测试
2.3 样品的表征结果
2.3.1 样品的化学成分
2.3.2 样品的孔隙结构
2.3.3 样品的表观形貌
2.3.4 样品表面的含氧官能团
2.4 样品的饱和吸附量
2.5 样品的抗氧化性
2.6 样品的机械强度
2.7 烟气条件对脱硫的影响
2.7.1 样品的选择
2.7.2 空速的影响
2浓度的影响"> 2.7.3 SO2浓度的影响
2浓度的影响"> 2.7.4 O2浓度的影响
2.7.5 含湿量的影响
2.8 本章小结
3 再生后活性炭脱除SO2的研究
3.1 引言
3.2 试验方法
3.2.1 样品的准备
2脱除测试"> 3.2.2 SO2脱除测试
3.2.3 活性炭的表征
3.2.4 热力学平衡计算
3.3 再生对脱硫的影响
3.3.1 脱除效率的变化
3.3.2 饱和吸附量的变化
3.4 再生后脱硫效果下降的原因
2-TPD测试"> 3.4.1 SO2-TPD测试
3.4.2 再生后样品的表征
3.4.3 脱硫能力下降原因
3.5 再生过程中灰分的变化
3.5.1 样品的表征结果
3.5.2 热力学平衡计算
3.6 本章小结
2的研究">4 活性炭负载金属氧化物脱除SO2的研究
4.1 引言
4.2 试验方法
4.2.1 负载金属氧化物活性炭的制备
4.2.2 脱除性能测试
4.2.3 样品的表征
4.3 样品的表征结果
4.3.1 样品的孔隙结构
4.3.2 样品的体相结构表征结果
4.3.3 样品表面化学性质表征结果
2脱除试验"> 4.4 SO2脱除试验
4.5 本章小结
x的研究">5 活性炭脱除NOx的研究
5.1 引言
5.2 试验方法
5.2.1 样品的制备
5.2.2 样品表征
2等温吸附与NH4NO3-TPD试验"> 5.2.3 NO2等温吸附与NH4NO3-TPD试验
3为还原剂的NOx脱除测试"> 5.2.4 以NH3为还原剂的NOx脱除测试
5.3 金属氧化物的筛选
2的吸附"> 5.4 活性炭上NO2的吸附
2在活性炭上的吸附与还原"> 5.4.1 NO2在活性炭上的吸附与还原
2在含钒活性炭上的吸附与还原"> 5.4.2 NO2在含钒活性炭上的吸附与还原
2吸附的影响"> 5.4.3 孔隙结构对于NO2吸附的影响
2吸附的影响"> 5.4.4 表面官能团对NO2吸附的影响
x的还原"> 5.5 含钒活性炭上NOx的还原
5.5.1 暂态响应试验
x脱除测试"> 5.5.3 含钒活性炭NOx脱除测试
4NO3-TPD试验"> 5.5.4 NH4NO3-TPD试验
5.5.5 活性炭在反应中的作用
5.6 本章小结
2的中试研究">6 活性炭脱除SO2的中试研究
6.1 引言
6.2 中试试验台介绍
6.2.1 总体介绍
6.2.2 分系统介绍
6.3 中试试验研究
6.3.1 试验方法
2浓度对脱硫的影响"> 6.3.2 SO2浓度对脱硫的影响
6.3.3 活性炭循环对脱硫的影响
6.3.4 冷却系统对脱硫的影响
6.4 本章小结
2的数学模型">7 活性炭脱除SO2的数学模型
7.1 引言
7.2 理论分析
7.2.1 本征反应速率方程
7.2.2 床内平衡方程
7.2.3 颗粒内平衡方程
7.2.4 脱除模型的渐近解
7.3 模型参数的计算
7.3.1 模拟烟气的性质
7.3.2 活性炭的特征参数
7.3.3 传质系数
7.4 模型预测结果与讨论
7.4.1 空速的影响
2浓度的影响"> 7.4.2 入口SO2浓度的影响
2浓度的影响"> 7.4.3 O2浓度的影响
2O的影响"> 7.4.4 H2O的影响
7.4.5 模型参数的讨论
7.5 本章小结
8 活性炭脱硫工艺的应用研究
8.1 引言
8.2 活性炭脱硫工艺
8.3 经济性分析
8.4 本章小结
9 全文总结与展望
9.1 全文总结
9.2 本文主要创新点
9.3 未来工作展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间的主要研究成果
本文编号：2984287
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2984287.html
