MnO 2 低温脱硝催化剂的制备及其改性研究

发布时间：2023-09-21 19:27

　　煤炭的燃烧会排放出大量氮氧化物(NO_x)等有害物质,NO_x是导致大气污染的主要元凶之一。选择性催化还原(SCR)技术是如今最成熟的NO_x治理技术。目前,国内外燃煤电厂广泛采用NH₃-SCR脱硝技术,其催化剂活性温度在350℃以上,需将催化反应器安装在除尘脱硫设备之前,这令催化剂被烟气中粉尘及SO₂的毒害作用显著加强,大幅降低催化剂的使用寿命。低温SCR技术可将催化反应器布置在除尘脱硫设备之后,极大程度减少SO₂对催化剂的毒害作用,因此,针对低温SCR脱硝技术中催化剂的研究对治理NO_x污染具有重要的现实意义。本文首先以常见廉价的锰盐为原料,利用水热法制备了一系列不同条件的MnO₂催化剂,对其低温NH₃-SCR性能进行了深入研究。结果表明,在模拟烟气中不含SO₂和水蒸气的情况下,制备条件:水固质量比20,水热温度150℃,水热时间6h,原料中Mn²⁺/...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 氮氧化物的来源、危害及控制技术
        1.1.1 氮氧化物的来源
        1.1.2 氮氧化物的危害
        1.1.3 氮氧化物的控制技术
    1.2 SCR脱硝用催化剂的研究现状
        1.2.1 贵金属催化剂
        1.2.2 金属氧化物催化剂
        1.2.3 分子筛催化剂
    1.3 低温锰基脱硝催化剂的研究现状
        1.3.1 非负载型锰基催化剂
        1.3.2 负载型锰基催化剂
        1.3.3 锰基脱硝催化剂的制备方法
    1.4 课题的研究意义和研究内容
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验原料与设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
    2.2 催化剂制备
        2.2.1 MnO₂低温催化剂的制备
        2.2.2 元素掺杂改性MnO₂低温脱硝催化剂的制备
    2.3 催化剂表征
        2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)及能谱(EDS)分析
        2.3.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
        2.3.4 比表面积(BET)和孔结构分析
        2.3.5 程序升温还原(TPR)和程序升温脱附(TPD)分析
    2.4 催化剂活性评价
        2.4.1 催化剂活性评价装置
        2.4.2 催化剂活性评价流程
第3章 MnO₂催化剂的制备及低温脱硝性能研究
    3.1 制备条件对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
        3.1.1 水的用量对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
        3.1.2 水热温度对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
        3.1.3 水热时间对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
        3.1.4 原料用量对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
    3.2 H₂O和 SO₂对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
        3.2.1 H₂O对 MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
        3.2.2 SO₂对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
        3.2.3 H₂O+SO₂对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
    3.3 MnO₂催化剂表征分析
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 FESEM分析
        3.3.3 FT-IR分析
        3.3.4 BET和孔结构分析
        3.3.5 催化剂的TPR和 TPD分析
第4章 元素掺杂改性MnO₂催化剂低温脱硝性能研究
    4.1 Cu掺杂对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
        4.1.1 Cu掺杂改性MnO₂催化剂的低温NH₃-SCR性能
        4.1.2 Cu掺杂改性MnO₂催化剂的物性表征分析
    4.2 Ce掺杂对MnO₂低温NH₃-SCR性能的影响
        4.2.1 Ce掺杂改性MnO₂催化剂的低温NH₃-SCR性能
        4.2.2 Ce掺杂改性MnO₂催化剂的物性表征分析
第5章 结论
参考文献
致谢



本文编号：3848249