赤泥脱硝催化剂的活性、抗性优化及其成型应用研究
发布时间：2021-11-07 21:34
氮氧化物是大气中的主要污染物,国家对NOx的排放标准日趋严格,控制其排放势在必行。目前燃煤电厂中应用最成熟的氮氧化物控制技术是NH3-SCR脱硝技术,作为该技术核心的钒钛类商用SCR脱硝催化剂存在许多缺点,其主要活性组分V2O5毒性强且容易造成二次污染,制备成本高,选择性差,SO2易被氧化成SO,所以研究替代钒钛类的催化剂势在必行。铁基催化剂因良好的脱硝性能、环境友好、价格低廉且原料储量丰富等备受学界关注。铝业废弃物拜耳法赤泥中含有大量Fe2O3组分可以作为铁基SCR催化剂的主要活性组分,大量的Al2O3、SiO2和TiO2可作为催化剂的优良载体。本研究选取中国铝业山东分公司的拜耳法赤泥为原料,以酸洗脱碱赤泥为研究对象,通过酸解重组的处理工艺和掺杂助剂Cr优化改性赤泥催化剂,确定了最佳酸解重组酸量和Cr助剂最佳负载量,探讨了酸解重组和助剂铬改性对赤泥催化剂脱硝性能的优化机理;进一步引入助剂Co探究复合助剂掺杂对赤泥催化剂脱硝特性的影响规律,重点研究了赤泥催化剂的抗硫抗水性能;同时探究了蜂窝状赤泥脱硝催化剂的成型工艺,最终获得了一种廉价、高活性、抗毒性能良好、可挤出成型的整体式SCR脱硝...
【文章来源】： 山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 燃煤电厂氮氧化物的排放及控制技术
1.1.2 NH3-SCR脱硝催化剂的应用及限制
1.2 NH3-SCR铁基脱硝催化剂研究现状及进展
1.2.1 铁基脱硝催化剂的研究现状
1.2.2 铁基脱硝催化剂性能优化研究现状
1.2.3 催化剂水蒸气中毒机理及抗水性能的研究现状
1.2.4 催化剂二氧化硫中毒机理及抗硫性能的研究现状
1.3 赤泥用于NH3-SCR脱硝催化剂领域的研究和应用现状
1.4 NH3-SCR脱硝催化剂的制备及成型工艺
1.5 本文的研究目的与研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第2章 实验系统与方法
2.1 实验用品与仪器设备
2.2 固定床NH3-SCR脱硝活性测试试验台
2.3 催化剂脱硝活性的评价方法
2.4 赤泥催化剂的制备方法
2.5 催化剂的表征方法
2.6 本章小结
第3章 赤泥脱硝催化剂酸解重组优化改性研究
3.1 酸洗对赤泥催化剂脱硝特性的影响规律
3.1.1 酸洗对赤泥催化剂脱硝活性的影响
3.1.2 酸洗对赤泥催化剂组分构成的影响
3.1.3 酸洗前后赤泥催化剂的孔隙结构分析
3.2 酸解重组改性赤泥催化剂脱硝活性的变化规律
3.2.1 酸解重组中酸量对赤泥催化剂脱硝活性的影响
3.2.2 酸解重组前后赤泥催化剂晶相的分析
3.2.3 酸解重组前后赤泥催化剂孔隙结构的对比
3.2.4 酸解重组前后赤泥催化剂微观形貌的变化
3.2.5 酸解重组对赤泥催化剂表面酸性的影响
3.3 本章小结
第4章 助剂掺杂赤泥催化剂活性和抗中毒性能研究
4.1 助剂铬掺杂赤泥催化剂活性和抗中毒性研究
4.1.1 助剂铬对赤泥催化剂脱硝活性的影响规律
4.1.2 助剂铬改性前后赤泥催化剂的晶相分析
4.1.3 助剂铬改性前后赤泥催化剂的表面酸性分析
4.1.4 焙烧温度对铬改性赤泥催化剂脱硝活性的影响规律
4.1.5 助剂铬对赤泥催化剂抗水性能的影响规律
4.1.6 助剂铬对赤泥催化剂抗硫性能的影响规律
4.2 复合助剂掺杂赤泥催化剂活性和抗中毒性研究
4.2.1 复合助剂对赤泥催化剂脱硝活性的影响规律
4.2.2 复合助剂对赤泥催化剂抗水性能的影响规律
4.2.3 复合助剂对赤泥催化剂抗硫性能的影响规律
4.2.4 SO2对1.2ACD-Fe8Cr1Co2Ox赤泥催化剂表面酸性的影响
4.2.5 SO2对1.2ACD-Fe8Cr1Co2Ox赤泥催化剂孔隙结构的影响
4.3 本章小结
第5章 成型工艺对赤泥催化剂脱硝性能的影响
5.1 成型配方及粘结剂成型性能的初步探索
5.2 粘结剂种类对赤泥催化剂脱硝活性的影响规律
5.2.1 粘结剂种类对赤泥催化剂脱硝活性的影响
5.2.2 粘结剂种类对赤泥催化剂孔隙结构的影响
5.2.3 粘结剂种类对赤泥催化剂表面酸性的影响
5.2.4 粘结剂种类对赤泥催化剂氧化还原性能的影响
5.3 田菁粉添加量对赤泥催化剂脱硝性能的影响规律
5.3.1 田菁粉添加量对赤泥催化剂脱硝性能的影响
5.3.2 粘结剂添加量对赤泥催化剂孔隙结构的影响
5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 本文的特色与创新点
6.3 工作展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]焦炉低温蜂窝陶瓷脱硝催化剂的煅烧温度探究 [J]. 王光应,陈友文,宋剑,潘友春. 科技与创新. 2019(16)
[2]赤泥综合利用研究进展 [J]. 廖仕臻,杨金林,马少健. 矿产保护与利用. 2019(03)
[3]改性SiO2对铁基催化剂H2、CO吸附及加氢性能的影响 [J]. 梁坤,张成华,相宏伟,杨勇,李永旺. 燃料化学学报. 2019(07)
[4]Cr负载V2O5-WO3/TiO2催化剂的低温NH3-SCR脱硝活性 [J]. 李春晓,李坚,梁文俊,梁全明. 高等学校化学学报. 2019(07)
[5]SCR脱硝催化剂的发展、应用及其成型工艺综述 [J]. 马英利,高凤雨,贾广如,黄世平,赵顺征,易红宏,唐晓龙. 现代化工. 2019(08)
[6]Ce改性Fe-Mn/TiO2低温SCR脱硝催化剂硫中毒机理 [J]. 肖雨亭,吴鹏,王玲,张亚平. 化工环保. 2019(04)
[7]赤泥综合利用现状及展望 [J]. 吴世超,朱立新,孙体昌,徐承焱,李小辉,王晓平. 金属矿山. 2019(06)
[8]碱性固废赤泥脱硫脱硝研究进展 [J]. 李彬,吴恒,王枝平,王婕,李枚娟,宁平. 硅酸盐通报. 2019(05)
[9]铁基催化剂用于氨选择性催化还原氮氧化物研究进展 [J]. 张洪亮,龙红明,李家新,董林. 无机化学学报. 2019(05)
[10]耐硫耐水低温脱硝催化剂制备 [J]. 王蕾,郑珩,张向辉,胡洧冰,王磊,张新波. 天然气化工(C1化学与化工). 2019(02)
博士论文
[1]铁基SCR脱硝催化剂改性研究[D]. 熊志波.山东大学 2013
硕士论文
[1]铁基氧化物同时脱硫脱硝催化剂的制备与性能研究[D]. 庞子涛.北京石油化工学院 2019
[2]赤泥基SCR催化剂脱硝性能的优化研究[D]. 丁凯.山东大学 2019
[3]稀土改性铁基催化剂的制备及其在NH3-SCR中的应用基础研究[D]. 陈葳.山东师范大学 2019
[4]耐硫低温型W、V/Ce、Ti复合氧化物脱硝催化剂的制备、改性及性能研究[D]. 段馨慧.北京化工大学 2018
[5]碳基CO脱硝催化剂的制备与成型研究[D]. 程悠然.山东大学 2018
[6]复合铁基催化剂抗毒及再生性能研究[D]. 张亢.山东大学 2018
[7]低成本烟气脱硝催化剂的制备与应用技术研究[D]. 曾红.湘潭大学 2017
[8]赤泥基SCR催化剂的制备及其脱硝性能研究[D]. 陈千惠.北京化工大学 2017
[9]改性赤泥催化剂制备及其脱硝性能优化[D]. 吴惊坤.山东大学 2017
[10]低温选择性催化还原氮氧化物铬铈催化剂研究[D]. 罗洋.华南理工大学 2016
本文编号：3482442
【文章来源】： 山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 燃煤电厂氮氧化物的排放及控制技术
1.1.2 NH3-SCR脱硝催化剂的应用及限制
1.2 NH3-SCR铁基脱硝催化剂研究现状及进展
1.2.1 铁基脱硝催化剂的研究现状
1.2.2 铁基脱硝催化剂性能优化研究现状
1.2.3 催化剂水蒸气中毒机理及抗水性能的研究现状
1.2.4 催化剂二氧化硫中毒机理及抗硫性能的研究现状
1.3 赤泥用于NH3-SCR脱硝催化剂领域的研究和应用现状
1.4 NH3-SCR脱硝催化剂的制备及成型工艺
1.5 本文的研究目的与研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第2章 实验系统与方法
2.1 实验用品与仪器设备
2.2 固定床NH3-SCR脱硝活性测试试验台
2.3 催化剂脱硝活性的评价方法
2.4 赤泥催化剂的制备方法
2.5 催化剂的表征方法
2.6 本章小结
第3章 赤泥脱硝催化剂酸解重组优化改性研究
3.1 酸洗对赤泥催化剂脱硝特性的影响规律
3.1.1 酸洗对赤泥催化剂脱硝活性的影响
3.1.2 酸洗对赤泥催化剂组分构成的影响
3.1.3 酸洗前后赤泥催化剂的孔隙结构分析
3.2 酸解重组改性赤泥催化剂脱硝活性的变化规律
3.2.1 酸解重组中酸量对赤泥催化剂脱硝活性的影响
3.2.2 酸解重组前后赤泥催化剂晶相的分析
3.2.3 酸解重组前后赤泥催化剂孔隙结构的对比
3.2.4 酸解重组前后赤泥催化剂微观形貌的变化
3.2.5 酸解重组对赤泥催化剂表面酸性的影响
3.3 本章小结
第4章 助剂掺杂赤泥催化剂活性和抗中毒性能研究
4.1 助剂铬掺杂赤泥催化剂活性和抗中毒性研究
4.1.1 助剂铬对赤泥催化剂脱硝活性的影响规律
4.1.2 助剂铬改性前后赤泥催化剂的晶相分析
4.1.3 助剂铬改性前后赤泥催化剂的表面酸性分析
4.1.4 焙烧温度对铬改性赤泥催化剂脱硝活性的影响规律
4.1.5 助剂铬对赤泥催化剂抗水性能的影响规律
4.1.6 助剂铬对赤泥催化剂抗硫性能的影响规律
4.2 复合助剂掺杂赤泥催化剂活性和抗中毒性研究
4.2.1 复合助剂对赤泥催化剂脱硝活性的影响规律
4.2.2 复合助剂对赤泥催化剂抗水性能的影响规律
4.2.3 复合助剂对赤泥催化剂抗硫性能的影响规律
4.2.4 SO2对1.2ACD-Fe8Cr1Co2Ox赤泥催化剂表面酸性的影响
4.2.5 SO2对1.2ACD-Fe8Cr1Co2Ox赤泥催化剂孔隙结构的影响
4.3 本章小结
第5章 成型工艺对赤泥催化剂脱硝性能的影响
5.1 成型配方及粘结剂成型性能的初步探索
5.2 粘结剂种类对赤泥催化剂脱硝活性的影响规律
5.2.1 粘结剂种类对赤泥催化剂脱硝活性的影响
5.2.2 粘结剂种类对赤泥催化剂孔隙结构的影响
5.2.3 粘结剂种类对赤泥催化剂表面酸性的影响
5.2.4 粘结剂种类对赤泥催化剂氧化还原性能的影响
5.3 田菁粉添加量对赤泥催化剂脱硝性能的影响规律
5.3.1 田菁粉添加量对赤泥催化剂脱硝性能的影响
5.3.2 粘结剂添加量对赤泥催化剂孔隙结构的影响
5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 本文的特色与创新点
6.3 工作展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]焦炉低温蜂窝陶瓷脱硝催化剂的煅烧温度探究 [J]. 王光应,陈友文,宋剑,潘友春. 科技与创新. 2019(16)
[2]赤泥综合利用研究进展 [J]. 廖仕臻,杨金林,马少健. 矿产保护与利用. 2019(03)
[3]改性SiO2对铁基催化剂H2、CO吸附及加氢性能的影响 [J]. 梁坤,张成华,相宏伟,杨勇,李永旺. 燃料化学学报. 2019(07)
[4]Cr负载V2O5-WO3/TiO2催化剂的低温NH3-SCR脱硝活性 [J]. 李春晓,李坚,梁文俊,梁全明. 高等学校化学学报. 2019(07)
[5]SCR脱硝催化剂的发展、应用及其成型工艺综述 [J]. 马英利,高凤雨,贾广如,黄世平,赵顺征,易红宏,唐晓龙. 现代化工. 2019(08)
[6]Ce改性Fe-Mn/TiO2低温SCR脱硝催化剂硫中毒机理 [J]. 肖雨亭,吴鹏,王玲,张亚平. 化工环保. 2019(04)
[7]赤泥综合利用现状及展望 [J]. 吴世超,朱立新,孙体昌,徐承焱,李小辉,王晓平. 金属矿山. 2019(06)
[8]碱性固废赤泥脱硫脱硝研究进展 [J]. 李彬,吴恒,王枝平,王婕,李枚娟,宁平. 硅酸盐通报. 2019(05)
[9]铁基催化剂用于氨选择性催化还原氮氧化物研究进展 [J]. 张洪亮,龙红明,李家新,董林. 无机化学学报. 2019(05)
[10]耐硫耐水低温脱硝催化剂制备 [J]. 王蕾,郑珩,张向辉,胡洧冰,王磊,张新波. 天然气化工(C1化学与化工). 2019(02)
博士论文
[1]铁基SCR脱硝催化剂改性研究[D]. 熊志波.山东大学 2013
硕士论文
[1]铁基氧化物同时脱硫脱硝催化剂的制备与性能研究[D]. 庞子涛.北京石油化工学院 2019
[2]赤泥基SCR催化剂脱硝性能的优化研究[D]. 丁凯.山东大学 2019
[3]稀土改性铁基催化剂的制备及其在NH3-SCR中的应用基础研究[D]. 陈葳.山东师范大学 2019
[4]耐硫低温型W、V/Ce、Ti复合氧化物脱硝催化剂的制备、改性及性能研究[D]. 段馨慧.北京化工大学 2018
[5]碳基CO脱硝催化剂的制备与成型研究[D]. 程悠然.山东大学 2018
[6]复合铁基催化剂抗毒及再生性能研究[D]. 张亢.山东大学 2018
[7]低成本烟气脱硝催化剂的制备与应用技术研究[D]. 曾红.湘潭大学 2017
[8]赤泥基SCR催化剂的制备及其脱硝性能研究[D]. 陈千惠.北京化工大学 2017
[9]改性赤泥催化剂制备及其脱硝性能优化[D]. 吴惊坤.山东大学 2017
[10]低温选择性催化还原氮氧化物铬铈催化剂研究[D]. 罗洋.华南理工大学 2016
本文编号：3482442
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