多效催化材料的研制与其对烟气中零价汞及逃逸氨的转化作用
发布时间：2021-03-04 13:09
汞是全球性的重金属污染物,其过量排放已引起了国际社会的广泛关注。由于中国燃煤消耗量巨大,煤炭燃烧是我国主要的汞污染来源,为此,我国在新修订的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中要求燃煤电厂的汞排放低于0.03mg/m3。燃煤烟气中的气态零价汞由于其易挥发性和低水溶性,很难被现有烟气净化装置去除,是释放到空气中的主要汞形态。因此,控制燃煤电厂零价汞排放成为近几年研究热点。将烟气中的零价汞（Hg0）催化氧化成二价汞(Hg2+),再利用现有烟气净化系统进行去除,是提高燃煤烟气汞去除的有效方法。同时,SCR装置一个普遍存在的问题就是作为脱硝反应物的氨气未完全反应而逃逸到下游装置中,甚至排放到空气中引起无机气溶胶或者PM2.5等环境问题。针对燃煤烟气零价汞及逃逸氨问题,本论文研究提出SCR-Plus多效催化剂,即在传统SCR催化单元末端增加较短的SCR-Plus模块,使其兼具脱汞、氨氧化、脱硝的多效催化功能,实现多污染的协同控制。本论文利用贵金属Ru、Ir通过溶胶凝胶法负载改性Ce-Zr...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
主要的人为源向大气排放汞的相对贡献[1]
图 1-2 SCR-Plus 催化剂概念Figure 1-2 The conception of SCR-Plus and its integration with the typical SCR catalyst但是在现阶段还没有关于同时催化烟气中零价汞和逃逸氨的相关文献报道也没有类似的研究。现有的零价汞催化剂通常在低 HCl 的氛围下活性较低，且抗 SO2干扰能力较差。同时，文献报道的氨选择性催化氧化剂通常都是针对高浓度的氨，并不是特别针对燃煤烟气这种复杂的运行条件，也没有考虑过燃煤烟气中典型组分 NOx、SO2等对氨氧化的影响。因此，针对现有催化剂比较单一的催化功能以及较低的催化活性，本论文主要以贵金属 Ir 和 Ru 改性不同的催化剂来提高催化氧化零价汞和逃逸氨的效率，拓宽活性温度窗口，增强催化剂的抗中毒性能。另外，目前零价汞和氨催化氧化的机理尚不明确，且在 Ru、Ir 改性催化剂上的机理并没有人做过相关研究报道，对此，本文对催化反应机理进行深入分析，揭示其可能的催化氧化机制。
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性SCR催化剂对逃逸氨的催化分解作用[J]. 陈万苗,刘庆航,杨昌涛,瞿赞,杨士建,谢江坤,晏乃强. 高校化学工程学报. 2013(06)
[2]过渡金属/分子筛催化剂上选择性催化还原氮氧化物的研究进展[J]. 姜建清,潘华,孙国金,邵振华,施耀. 化工进展. 2012(01)
[3]燃煤烟气脱汞技术的研究进展[J]. 韩粉女,钟秦. 化工进展. 2011(04)
[4]用于气态零价汞转化的催化剂研究[J]. 李剑峰,乔少华,晏乃强,瞿赞,贾金平. 环境工程学报. 2010(05)
[5]中国燃煤大气硒排放及其污染控制[J]. 田贺忠,曲益萍,王艳,程轲,潘迪. 中国电力. 2009(08)
[6]SCR氮氧化物脱除系统对燃煤烟气汞形态的影响[J]. 胡长兴,周劲松,何胜,骆仲泱. 热能动力工程. 2009(04)
[7]载溴活性炭去除烟气中的单质汞[J]. 孙巍,晏乃强,贾金平. 中国环境科学. 2006(03)
[8]控制大气污染化工技术的研究进展[J]. 李俊华,陈建军,郝吉明. 化工进展. 2005(07)
[9]选择性催化还原脱硝技术在燃煤电厂的应用及发展[J]. 王树荣,王琦,王建华,高翔,骆仲泱,岑可法. 电站系统工程. 2005(04)
[10]中国煤中的砷[J]. 陈萍,唐修义. 中国煤田地质. 2002(S1)
硕士论文
[1]氨选择性催化氧化铜基催化剂的制备及其性能[D]. 金婷.大连理工大学 2011
[2]钛基复合催化剂对零价汞催化氧化的研究[D]. 陈杰.上海交通大学 2011
本文编号：3063272
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
主要的人为源向大气排放汞的相对贡献[1]
图 1-2 SCR-Plus 催化剂概念Figure 1-2 The conception of SCR-Plus and its integration with the typical SCR catalyst但是在现阶段还没有关于同时催化烟气中零价汞和逃逸氨的相关文献报道也没有类似的研究。现有的零价汞催化剂通常在低 HCl 的氛围下活性较低，且抗 SO2干扰能力较差。同时，文献报道的氨选择性催化氧化剂通常都是针对高浓度的氨，并不是特别针对燃煤烟气这种复杂的运行条件，也没有考虑过燃煤烟气中典型组分 NOx、SO2等对氨氧化的影响。因此，针对现有催化剂比较单一的催化功能以及较低的催化活性，本论文主要以贵金属 Ir 和 Ru 改性不同的催化剂来提高催化氧化零价汞和逃逸氨的效率，拓宽活性温度窗口，增强催化剂的抗中毒性能。另外，目前零价汞和氨催化氧化的机理尚不明确，且在 Ru、Ir 改性催化剂上的机理并没有人做过相关研究报道，对此，本文对催化反应机理进行深入分析，揭示其可能的催化氧化机制。
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性SCR催化剂对逃逸氨的催化分解作用[J]. 陈万苗,刘庆航,杨昌涛,瞿赞,杨士建,谢江坤,晏乃强. 高校化学工程学报. 2013(06)
[2]过渡金属/分子筛催化剂上选择性催化还原氮氧化物的研究进展[J]. 姜建清,潘华,孙国金,邵振华,施耀. 化工进展. 2012(01)
[3]燃煤烟气脱汞技术的研究进展[J]. 韩粉女,钟秦. 化工进展. 2011(04)
[4]用于气态零价汞转化的催化剂研究[J]. 李剑峰,乔少华,晏乃强,瞿赞,贾金平. 环境工程学报. 2010(05)
[5]中国燃煤大气硒排放及其污染控制[J]. 田贺忠,曲益萍,王艳,程轲,潘迪. 中国电力. 2009(08)
[6]SCR氮氧化物脱除系统对燃煤烟气汞形态的影响[J]. 胡长兴,周劲松,何胜,骆仲泱. 热能动力工程. 2009(04)
[7]载溴活性炭去除烟气中的单质汞[J]. 孙巍,晏乃强,贾金平. 中国环境科学. 2006(03)
[8]控制大气污染化工技术的研究进展[J]. 李俊华,陈建军,郝吉明. 化工进展. 2005(07)
[9]选择性催化还原脱硝技术在燃煤电厂的应用及发展[J]. 王树荣,王琦,王建华,高翔,骆仲泱,岑可法. 电站系统工程. 2005(04)
[10]中国煤中的砷[J]. 陈萍,唐修义. 中国煤田地质. 2002(S1)
硕士论文
[1]氨选择性催化氧化铜基催化剂的制备及其性能[D]. 金婷.大连理工大学 2011
[2]钛基复合催化剂对零价汞催化氧化的研究[D]. 陈杰.上海交通大学 2011
本文编号：3063272
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