Ce改性负载型Mn-Co双金属低温SCR催化剂的研究
发布时间：2023-04-26 18:55
氮氧化物是重要的大气污染物。垃圾焚烧烟气中含有大量氮氧化物，所以脱硝方法越来越受到人们重视。选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)均是有效的烟气脱硝方法。SNCR-SCR系统是将两种方法联用，特点为运行成本低，操控灵活，脱硝效果可到90%以上。本文针对SNCR-SCR的烟气成分和烟气温度等特点，设计SCR段催化剂。 10%Mn/TiO2催化剂起效温度低，是一种很有潜力的中低温型NH3-SCR催化剂，但是转化率低于70%。以其为基础，选定Co为第二活性组分，研究了制备方法，Co负载量，不同载体，焙烧氛围，焙烧温度等条件对催化活性的影响。结果表明浸渍法制备的10%Mn-5%Co/TiO2，500℃于空气氛围焙烧3h催化活性最好。表征手段证实，催化剂具有良好孔隙率和氧化性，活性组分负载均匀，未成结晶体。 针对Mn-Co双金属催化剂活性窗口较窄，对其改性研究。选定Ce为助剂，研究了Ce负载量，不同载体，焙烧氛围，焙烧温度和三种金属负载比例等条件对催化活性的影响，并考察其不同工况下的催化活性。结果表明10%Mn-8%Co-2%Ce/TiO2，500℃于空气氛围焙烧3h催化活性最好...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 城市垃圾焚烧处理现状分析
1.2.1 吸附法现状研究
1.2.2 电环境脱除法的原理与现状分析
1.2.3 还原法脱除氮氧化物
1.3 研究内容与技术路线图
第2章 实验材料与方法
2.1 引言
2.2 化学试剂和实验材料
2.3 实验流程图
2.4 催化剂制备方法研究
2.4.1 溶胶凝胶法
2.4.2 浸渍法
2.4.3 共沉淀法
2.4.4 混合法
2.5 催化剂表征
2.5.1 比表面积和孔隙率分析方法
2.5.2 X 射线衍射分析方法
2.5.3 NH3-TPD 分析方法
2.5.4 H2-TPR 分析方法
2.5.5 傅里叶原位红外光谱分析方法
第3章 Mn-Co/TiO2催化活性的研究
3.1 引言
3.2 Mn 基催化剂活性考察
3.2.1 不同金属掺杂对催化活性的影响
3.2.2 催化剂制备方法对催化活性的影响
3.2.3 负载量对催化剂活性的影响
3.2.4 载体对催化剂活性的影响
3.2.5 焙烧氛围对催化活性的影响
3.2.6 焙烧温度对催化活性的影响
3.3 催化剂表征
3.3.1 催化剂的表面积和孔隙率
3.3.2 催化剂表面氧化还原性质(H2-TPR)
3.3.3 催化剂晶型结构(XRD)
3.4 本章小结
第4章 Mn-Co-Ce /TiO2催化活性的研究
4.1 引言
4.2 催化剂活性的考察
4.2.1 Mn-Co-X/TiO2的筛选
4.2.2 Ce 负载量对催化剂活性的影响
4.2.3 载体对催化剂活性的影响
4.2.4 焙烧温度对催化剂活性的影响
4.2.5 负载比例对催化剂活性的影响
4.3 反应氛围对催化剂活性的影响
4.3.1 反应气氛中 O2含量对 NOX转化率的影响
4.3.2 反应气氛中 NH3/NO 对 NOX转化率的影响
4.4 Mn-Co-Ce/TiO2催化剂表征
4.4.1 催化剂晶型结构(XRD)
4.4.2 催化剂表面酸碱性质(NH3-TPD)
4.4.3 催化剂表面氧化还原性质(H2-TPR)
4.5 本章小结
第5章 气相反应物在催化剂表面作用
5.1 引言
5.2 NH3在催化剂表面脱附行为研究
5.2.1 NH3在 TiO2表面脱附行为
5.2.2 NH3在 Mn/TiO2表面脱附行为
5.2.3 NH3在 Co/TiO2表面脱附行为
5.2.4 NH3在 Ce/TiO2表面脱附行为
5.2.5 NH3在 Mn-Co-Ce/TiO2表面脱附行为
5.3 NO 在催化剂表面脱附行为研究
5.3.1 NO 在 TiO2表面的脱附行为
5.3.2 NO 在 Mn/TiO2表面脱附行为
5.3.3 NO 在 Co/TiO2表面脱附行为
5.3.4 NO 在 Ce/TiO2表面脱附行为
5.3.5 NO 在 Mn-Co-Ce/TiO2表面脱附行为
5.4 反应物在催化剂表面的行为研究
5.4.1 反应物在 TiO2上的吸收光谱
5.4.2 反应物在 Mn/TiO2上吸收光谱
5.4.3 反应物在 Co/TiO2上的吸收光谱
5.4.4 反应物在 Ce/TiO2上的吸收光谱
5.4.5 反应物在 Mn-Co-Ce/TiO2上的吸收光谱
5.5 Mn-Co-Ce/TiO2催化机理分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3802031
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 城市垃圾焚烧处理现状分析
1.2.1 吸附法现状研究
1.2.2 电环境脱除法的原理与现状分析
1.2.3 还原法脱除氮氧化物
1.3 研究内容与技术路线图
第2章 实验材料与方法
2.1 引言
2.2 化学试剂和实验材料
2.3 实验流程图
2.4 催化剂制备方法研究
2.4.1 溶胶凝胶法
2.4.2 浸渍法
2.4.3 共沉淀法
2.4.4 混合法
2.5 催化剂表征
2.5.1 比表面积和孔隙率分析方法
2.5.2 X 射线衍射分析方法
2.5.3 NH3-TPD 分析方法
2.5.4 H2-TPR 分析方法
2.5.5 傅里叶原位红外光谱分析方法
第3章 Mn-Co/TiO2催化活性的研究
3.1 引言
3.2 Mn 基催化剂活性考察
3.2.1 不同金属掺杂对催化活性的影响
3.2.2 催化剂制备方法对催化活性的影响
3.2.3 负载量对催化剂活性的影响
3.2.4 载体对催化剂活性的影响
3.2.5 焙烧氛围对催化活性的影响
3.2.6 焙烧温度对催化活性的影响
3.3 催化剂表征
3.3.1 催化剂的表面积和孔隙率
3.3.2 催化剂表面氧化还原性质(H2-TPR)
3.3.3 催化剂晶型结构(XRD)
3.4 本章小结
第4章 Mn-Co-Ce /TiO2催化活性的研究
4.1 引言
4.2 催化剂活性的考察
4.2.1 Mn-Co-X/TiO2的筛选
4.2.2 Ce 负载量对催化剂活性的影响
4.2.3 载体对催化剂活性的影响
4.2.4 焙烧温度对催化剂活性的影响
4.2.5 负载比例对催化剂活性的影响
4.3 反应氛围对催化剂活性的影响
4.3.1 反应气氛中 O2含量对 NOX转化率的影响
4.3.2 反应气氛中 NH3/NO 对 NOX转化率的影响
4.4 Mn-Co-Ce/TiO2催化剂表征
4.4.1 催化剂晶型结构(XRD)
4.4.2 催化剂表面酸碱性质(NH3-TPD)
4.4.3 催化剂表面氧化还原性质(H2-TPR)
4.5 本章小结
第5章 气相反应物在催化剂表面作用
5.1 引言
5.2 NH3在催化剂表面脱附行为研究
5.2.1 NH3在 TiO2表面脱附行为
5.2.2 NH3在 Mn/TiO2表面脱附行为
5.2.3 NH3在 Co/TiO2表面脱附行为
5.2.4 NH3在 Ce/TiO2表面脱附行为
5.2.5 NH3在 Mn-Co-Ce/TiO2表面脱附行为
5.3 NO 在催化剂表面脱附行为研究
5.3.1 NO 在 TiO2表面的脱附行为
5.3.2 NO 在 Mn/TiO2表面脱附行为
5.3.3 NO 在 Co/TiO2表面脱附行为
5.3.4 NO 在 Ce/TiO2表面脱附行为
5.3.5 NO 在 Mn-Co-Ce/TiO2表面脱附行为
5.4 反应物在催化剂表面的行为研究
5.4.1 反应物在 TiO2上的吸收光谱
5.4.2 反应物在 Mn/TiO2上吸收光谱
5.4.3 反应物在 Co/TiO2上的吸收光谱
5.4.4 反应物在 Ce/TiO2上的吸收光谱
5.4.5 反应物在 Mn-Co-Ce/TiO2上的吸收光谱
5.5 Mn-Co-Ce/TiO2催化机理分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3802031
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