新型TiO 2 基纳米材料一体化脱除燃煤烟气中多种污染物的研究

发布时间：2024-03-30 08:03

　　煤是我国储量最丰富的化石燃料,在相当长的一段时间内我国以煤炭为主的能源结构将不会发生改变。大量的燃煤消耗带来了严重的环境污染,煤燃烧后向大气中排放出大量的SO2、NOx和重金属汞,而电厂燃煤锅炉是这些污染物的集中释放源。我国燃煤电厂在逐步配置脱硫设备及脱硝设备的同时,开始关注汞的排放与控制,在污染物种类繁多、烟气净化装置增加和投资运营成本升高的背景下,开发新型的催化剂,研究燃煤烟气中多种污染物一体化脱除具有重要意义。 本文使用溶胶凝胶法制备了硅酸铝纤维负载纳米TiO2复合材料(TAS),使之用来脱除模拟燃煤烟气中的SO2、NO和Hg0。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)、紫外和可见光谱仪(UV-Vis)和比表面及孔隙分析仪(BET)对复合材料进行表征。结果表明TAS在500℃热处理下表现出最强的吸光度和最高的光学活性,并且具有最大的比表面积。 使用500℃热处理下的TAS脱除模拟燃煤烟气中的SO2、NO和Hg0。系统研究了TAS的脱硫脱硝和脱汞效率、SO2和NO对TAS脱汞的影响、以及O2、H2O、紫外光强和反应温度等因素对TAS光催化氧化的影响...

【文章页数】：174 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 能源结构与大气污染
    1.2 燃煤烟气污染物的排放与危害
    1.3 燃煤烟气污染物控制技术
    1.4 TiO₂基纳米材料在污染物处理中的应用
    1.5 本文的研究内容和意义
2 TAS纳米复合材料脱硫脱硝和脱汞的研究
    2.1 引言
    2.2 TAS纳米复合材料的制备
    2.3 TAS光催化实验台架与实验方案
    2.4 TAS纳米复合材料的表征
    2.5 TAS分别脱除SO₂、NO和Hg⁰的研究
    2.6 TAS同时脱硫脱硝脱汞的研究
    2.7 本章小结
3 TiO₂基纳米纤维脱汞的研究
    3.1 引言
    3.2 TiO₂基纳米纤维的制备
    3.3 TiO₂基纳米纤维脱汞的实验台架与实验方案
    3.4 TiO₂-CuO纳米纤维脱除Hg⁰的研究
    3.5 TiO₂-In₂O₃纳米纤维脱除Hg⁰的研究
    3.6 TiO₂-V₂O₅纳米纤维脱除Hg⁰的研究
    3.7 TiO₂-WO₃纳米纤维脱除Hg⁰的研究
    3.8 TiO₂-Ag纳米纤维脱除Hg⁰的研究
    3.9 本章小结
4 TVA纳米纤维高温下脱硝脱汞一体化的研究
    4.1 引言
    4.2 TVA纳米纤维的制备
    4.3 TVA脱硫脱硝脱汞的实验台架与实验方案
    4.4 TVA纳米纤维的表征
    4.5 TVA催化脱硝的研究
    4.6 TVA脱除Hg⁰的研究
    4.7 TVA脱除SO₂的研究
    4.8 TVA同时脱除NO、Hg⁰和SO₂的稳定性
    4.9 本章小结
5 TiO₂基纳米材料脱硫脱硝脱汞的机理研究
    5.1 引言
    5.2 TiO₂基纳米材料的光催化动力学模型
    5.3 TAS光催化反应机理
    5.4 TiO₂基纳米纤维脱汞机理
    5.5 本章小结
6 全文总结与建议
    6.1 全文总结
    6.2 本文的创新与特色
    6.3 下一步工作建议
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的论文
附录2 攻读博士学位期间参与的项目



本文编号：3942058