铁基与铈基催化剂的制备及其催化臭氧氧化NO x 的性能研究

发布时间：2021-03-08 21:23

　　近年来,我国霾污染日益严重,氮氧化物（NOx,主要是NO）的排放是其形成的原因之一。工业炉窑、烧结机、催化裂化等装置排烟温度偏低,不适合安装选择性催化还原（SCR）脱硝装置（温度区为320～400℃）。实现低成本烟气脱硝,最简便的方法是将烟气中一氧化氮（NO）氧化为可溶性的氮氧化物,再用碱液吸收脱除。目前工业上主要采用臭氧（O3）氧化的方法,然而受O3氧化性的限制,NO主要被氧化为N02,其后续吸收不理想。因此,需将O3转化为氧化性更强的活性物种,氧化NO和NO2为HNO2和HN03等以促进其吸收。为此,本文针对40～180℃的低温烟气提出了催化O3氧化NO和NO2的技术,并设计了相应的催化剂。该脱硝方法不仅能够实现低温尾气中NOx的达标排放,也能够实现火电厂锅炉采用常规工艺脱硫脱硝后烟气的超洁净排放,表现出巨大的工业应用潜力。首先,采用03/H202高级氧化法氧化NO和N02为HNO2和HNO3等。H2O2和03之间存在较强的协同作用,可同时产生超氧自由基（·O2-）和羟基自由基（·OH）。·02-可选择性与NO快速反应生成NO3-;·OH无选择性地与NO和NO2快速反应,分别生成H... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１燃煤电厂ＳＣＲ工艺流程图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＳＣＲ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ?ｐｏｗｅｒ?ｐｌａｎｔ??

?３１．０??ｍ／ｚ??图２．４经０３／Ｈ２０２处理前后的气体产物的质谱分析??Ｆｉｇ．?２．４?Ｍａｓｓ?ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ?（ＭＳ）?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｇａｓ?ｐｒｏｄｕｃｔ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?Ｏ３／Ｈ２Ｏ２?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ??质谱分析结果如图２．４所示，核质比（ｍ／ｚ＝３０）对应于ＮＯ和Ｎ０２。从图２．４中可以看??出，与单通〇３比较，〇３／Ｈ２〇２体系下，ｍ／ｚ＝３０处的峰强度显著降低，说明０３壯〇２可??显著提高ＮＯｘ（ｘ＝ｌ，?２）氧化率。这一结论与图２．３的结论一致。??从图２．５中离子色谱结果看出，０３／Ｈ２０２体系的液体产物中只有Ｎ〇ｒ存在。潜在产??物ＮＯ：Ｔ并没有检测到，可能因为Ｎ〇ｒ很容易被０２或其他氧化剂氧化为Ｎ０３＇值得一??提的是，ＮＯ厂氧化为Ｎ〇ｒ是有利的特性，因为Ｎ〇ｒ更稳定且不重新释出ＮＯ于气相ｔｍ。??另外，ＨＮ０３有潜在的回收价值，可作为工业或肥料的原材料。ＨＮ０３可直接与ＮＨ３反??应生成ＮＨ４ＮＯ３

图２．７（ａ）对苯二甲酸溶液被〇３，?Ｈ２０２和（ＶＨ２〇２氧化后的ＰＬ光谱和（ｂ）对苯醌溶液被（Ｘ，，丨丨２〇２和??〇ＶＨ２〇２氧化后的紫外吸收光谱??Ｆｉｇ．?２．７（ａ）Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｉｃ?ａｃｉｄ（ＴＡＯＨ）?ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ?ｉｎ?〇３＞?Ｈ２Ｏ２?ａｎｄ?Ｏ３／Ｈ２Ｏ２??ｓｙｓｔｅｍｓ?ａｎｄ?（ｂ）ＵＶ－ｖｉｓ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｐ－ｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｎｅ（ｐ－ＢＱ）?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｘｉｄｉｚｅｄ?ｂｙ?〇３？?Ｈ２Ｏ２?ａｎｄ?Ｏ３／Ｈ２Ｏ２??ｍｅｔｈｏｄ??为明确ＣＶＨ２Ｏ２体系中ＮＯｘ?（ｘ＝ｌ，２）氧化的活性物种，７．５?ｍＭ对苯二甲酸（ＴＡ）用于??测试ＯＨ产生。ＴＡ很容易与＾ＯＨ反应生成高荧光性物质２－羟基对苯二甲酸＠１。０３、出０２??和０３／Ｈ２０２＊别通入ＴＡ溶液中，随后测试其ＰＬ光谱。如图２．７ａ所示，单独０３体系下，??４２５?ｎｍ处的ＰＬ光谱强度较弱；单独Ｈ２Ｏ２体系，强度甚至为〇。但是，ＣＶＨ２０２体系的??ＰＬ光谱强度显著增加，说明０３／Ｈ２０２体系可显著促进＾ＯＨ产生。同时，１０ｍＭ对苯醌??（ｐ－ＢＱ）用于间接探测？０「／Ｈ０２？存在。如图２．７ｂ所示。ｐ－ＢＱ在０３体系略有降解，因为??〇３可选择性破坏有机物的芳香环或双键［９８］；?０３／Ｈ２０２体系可显著促进ｐ－ＢＱ降解，有力??２１??

【参考文献】：
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本文编号：3071695