在役SCR催化剂活性及动力学参数研究
发布时间：2023-03-31 23:37
氮氧化物是大气主要污染物之一，对人类的健康以及大自然生态环境会造成严重的危害。氮氧化物的最重要来源是燃煤火力发电厂的排放，随着环境污染的加剧，我国环保部门已制定并开始执行严格的法律法规来控制氮氧化物的排放。目前，选择性催化剂还原技术（SCR）由于其脱硝效率高、技术成熟等优点，已成为国内外运用最为广泛的氮氧化物排放控制技术。SCR系统最为核心的设备就是催化剂，其投资成本占整个SCR系统的1/3左右。催化剂的活性及相关性能参数的变化，直接影响着脱硝系统的安全经济运行。目前，国内外对于催化剂活性及动力学研究非常活跃，其中绝大部分都是实验室自制粉末状或成型催化剂，对于服役中的催化剂的性能变化规律的研究非常少见。本文首先对广东省内某三个电厂进行了脱硝性能试验，研究了催化剂在服役不同时间后，SCR脱硝系统性能参数的变化规律，探索催化剂活性下降的原因，寻求影响SCR系统安全经济运行的关键因素，为电厂SCR系统安全经济运行提出参考性建议，也为实验室的催化剂相关性能参数研究提供了现场数据。 在实验室催化剂活性分析平台上对服役一段时间后的蜂窝状催化剂、波纹板状催化剂及其新鲜催化剂进行了活性实验，分析了不同...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1. 课题研究背景及意义
1.2. 氮氧化物来源及危害
1.2.1. 氮氧化物来源
1.2.2. 氮氧化物危害
1.3. SCR 催化剂简介
1.3.1. 按原材料分类
1.3.2. 按结构分类
1.3.3. 按运行温度分类
1.4. 商业用催化剂满足的基本条件
1.5. 表观动力学和本征动力学
1.6. 本文研究内容
第二章 选择性催化还原技术(SCR)概述
2.1. SCR 化学反应机理
2.2. 典型 SCR 系统组成
2.3. SCR 工艺描述
2.4. 催化剂活性影响因素
2.5. SCR 催化反应机理
2.6. SCR 反应动力学研究现状
2.7. 本章小结
第三章 SCR 安全经济运行现场试验研究
3.1. 脱硝系统性能试验内容与方法
3.1.1. 烟气温度测量
3.1.2. 烟气流速、流量测量
3.1.3. NOx和 O2的测量
3.1.4. NH3的测量
3.1.5. SO2/SO3转化率的测量
3.1.6. 烟气系统阻力测量
3.1.7. 其他参数的测试
3.2. 试验长枪基本原理
3.3. 广东省内 A、B、C 电厂脱硝性能试验
3.3.1. A 电厂脱硝性能试验结果
3.3.2. B 电厂脱硝性能试验结果
3.3.3. C 电厂脱硝性能试验结果
3.4. 服役过程中脱硝系统性能变化规律分析
3.4.1. 入口烟温分布规律
3.4.2. 入口流速分布规律
3.4.3. 入口 NO 分布规律
3.4.4. 出口 NO 分布规律
3.4.5. 出口 NO 分布偏差与入口流速偏差关系
3.4.6. 出口 NO 分布偏差与脱硝效率关系
3.4.7. 氨逃逸率与脱硝效率关系
3.4.8. 氨逃逸对空预器的影响
3.4.9. 积灰对 SCR 反应器影响
3.5. 本章小结
第四章 在役催化剂活性与动力学参数研究
4.1. 实验装置组成
4.2. 实验样品介绍
4.3. 实验过程
4.4. 实验条件
4.5. 催化剂活性计算方法
4.6. 动力学参数计算方法
4.7. 实验结果与分析
4.7.1. 催化剂脱硝效率随温度、氨氮比变化规律
4.7.2. 服役后催化剂活性变化规律
4.7.3. 服役后催化剂表观动力学参数变化规律
4.8. 本章小结
第五章 LIBS 技术对催化剂活性组分的测量
5.1. 催化剂活性组分测量背景与意义
5.2. 激光诱导击穿光谱技术(LIBS)基本原理
5.3. 多元线性回归基本原理
5.3.1. 回归基本理论
5.3.2. 回归参数的求取
5.3.3. 回归方程的显著性检验
5.3.4. 回归系数的 t 检验
5.4. 标准样品配置及操作条件
5.5. 定标实验结果分析
5.6. 本章小结
第六章 总结和展望
6.1. 全文总结
6.2. 下一步工作建议
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3776014
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1. 课题研究背景及意义
1.2. 氮氧化物来源及危害
1.2.1. 氮氧化物来源
1.2.2. 氮氧化物危害
1.3. SCR 催化剂简介
1.3.1. 按原材料分类
1.3.2. 按结构分类
1.3.3. 按运行温度分类
1.4. 商业用催化剂满足的基本条件
1.5. 表观动力学和本征动力学
1.6. 本文研究内容
第二章 选择性催化还原技术(SCR)概述
2.1. SCR 化学反应机理
2.2. 典型 SCR 系统组成
2.3. SCR 工艺描述
2.4. 催化剂活性影响因素
2.5. SCR 催化反应机理
2.6. SCR 反应动力学研究现状
2.7. 本章小结
第三章 SCR 安全经济运行现场试验研究
3.1. 脱硝系统性能试验内容与方法
3.1.1. 烟气温度测量
3.1.2. 烟气流速、流量测量
3.1.3. NOx和 O2的测量
3.1.4. NH3的测量
3.1.5. SO2/SO3转化率的测量
3.1.6. 烟气系统阻力测量
3.1.7. 其他参数的测试
3.2. 试验长枪基本原理
3.3. 广东省内 A、B、C 电厂脱硝性能试验
3.3.1. A 电厂脱硝性能试验结果
3.3.2. B 电厂脱硝性能试验结果
3.3.3. C 电厂脱硝性能试验结果
3.4. 服役过程中脱硝系统性能变化规律分析
3.4.1. 入口烟温分布规律
3.4.2. 入口流速分布规律
3.4.3. 入口 NO 分布规律
3.4.4. 出口 NO 分布规律
3.4.5. 出口 NO 分布偏差与入口流速偏差关系
3.4.6. 出口 NO 分布偏差与脱硝效率关系
3.4.7. 氨逃逸率与脱硝效率关系
3.4.8. 氨逃逸对空预器的影响
3.4.9. 积灰对 SCR 反应器影响
3.5. 本章小结
第四章 在役催化剂活性与动力学参数研究
4.1. 实验装置组成
4.2. 实验样品介绍
4.3. 实验过程
4.4. 实验条件
4.5. 催化剂活性计算方法
4.6. 动力学参数计算方法
4.7. 实验结果与分析
4.7.1. 催化剂脱硝效率随温度、氨氮比变化规律
4.7.2. 服役后催化剂活性变化规律
4.7.3. 服役后催化剂表观动力学参数变化规律
4.8. 本章小结
第五章 LIBS 技术对催化剂活性组分的测量
5.1. 催化剂活性组分测量背景与意义
5.2. 激光诱导击穿光谱技术(LIBS)基本原理
5.3. 多元线性回归基本原理
5.3.1. 回归基本理论
5.3.2. 回归参数的求取
5.3.3. 回归方程的显著性检验
5.3.4. 回归系数的 t 检验
5.4. 标准样品配置及操作条件
5.5. 定标实验结果分析
5.6. 本章小结
第六章 总结和展望
6.1. 全文总结
6.2. 下一步工作建议
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3776014
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