SCR催化剂脱硝性能实验研究中毒动力学硕士论文

1、钛基SCR催化剂及其脱硝性能研究热能工程， 2011， 硕士【摘要】 氮氧化物是世界公认的大气污染物之一,以NH3为还原剂的选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)是治理烟气NOx污染最有效的技术。为了研究和探索SCR高效催化剂,对钛基催化剂的制备及其活性组分变化、反应过程参数变化等对NO的脱除性能影响进行了理论和实验研究。采用浸渍法制备了不同比例的V2O5/TiO2、V2O5-WO3/TiO2、CeO2/TiO2、CeO2-MnO2/TiO2、CeO2/TiO2-ZrO2催化剂样品。通过测试各催化剂的活性,研究了催化剂活性成分和助剂的含量变化对催化剂活性的影响。结果发现：1%和1.2%V2O5含

2、量的V2O5/TiO2(质量比)催化剂,以及1.2%V2O5-10%WO3/TiO2(质量比)催化剂是实验得到的具有最佳活性的钒系催化剂组分配比。铈钛催化剂中,当CeO2负载量超过10%、反应温度为250-450、空速值为30000h-1时,CeO2/TiO2-ZrO2催化剂的脱硝效率稳定在94.55%-99.64%。考察了S02对催化剂活性的影响。SO2对V2O5/TiO2催化剂和CeO2/TiO2-ZrO2催化剂脱硝活性有一定的影响,但影响不大,说明具有抵抗S. 更多还原【Abstract】 Nitrogen oxides (NOx) are recognized as a ma

3、jor source of air pollution in the world. The selective catalytic reduction of NOx with NH3 as reductant is most efficient among the technologies abating NOx in flue gas at present. In order to study and explore high effective SCR catalyst, author take a theoretical and experimental research about t

4、itanium-based catalyst preparation、their active component changing、reaction parameters changing for effect of NO removal.Different components of V2O5/TiO2. . 更多还原 【关键词】 SCR催化剂； 脱硝性能； 实验研究； 中毒； 动力学； 【Key words】 SCR catalysts； denitrification performance； experimental research； poisoning； dynamic

5、； x摘要 3-5 ABSTRACT 5-7 第一章 绪论 12-26 1.1 课题研究的背景 12-13 1.2 NO_X的来源及其危害 13-14 1.2.1 NO_X的来源 13-14 1.2.2 NO_X的危害 14 1.3 NO_X生成机理及控制技术 14-17 1.3.1 NO_X生成机理 14-15 1.3.2 NO_X排放控制技术 15-17 1.4 SCR技术的研究现状 17-23 1.4.1 SCR催化剂及载体 18-19 1.4.2 SCR反应机理 19-21 1.4.3 脱硝催化剂的毒化 21-23 1.5 课题研究的必要性及主要研究 23-26 1.5.1 课题研究的

6、必要性 23-25 1.5.2 主要内容 25-26 第二章 催化剂的制备和实验装置 26-36 2.1 试剂及其实验仪器 26-27 2.2 催化剂的制备 27-32 2.2.1 钒钛催化剂各组分的选择 27-28 2.2.2 催化剂制备方法 28 2.2.3 浸渍法制备V_2O_5/TiO_2、V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂 28-30 2.2.4 浸渍法负载钾盐 30-31 2.2.5 浸渍法制备CeO_2/TiO_2催化剂 31 2.2.6 浸渍法制备CeO_2-MnO_2/TiO_2催化剂 31-32 2.2.7 浸渍法制备CeO_2/TiO_2-ZrO_2 32 2.3

7、实验装置与实验流程 32-35 2.3.1 SCR反应器的设计 32-33 2.3.2 SCR实验测试装置设计 33-34 2.3.3 SCR催化剂脱硝活性实验流程 34-35 2.3.4 实验内容 35 2.4 本章小结 35-36 第三章 钒钛催化剂脱硝性能的实验研究 36-46 3.1 催化剂煅烧温度对脱硝性能的影响研究 36-37 3.2 催化剂活性组分对脱硝性能的影响研究 37-39 3.2.1 V_2O_5的含量对催化剂脱硝性能的影响 37-38 3.2.2 WO_3的含量对催化剂脱硝性能的影响 38-39 3.3 催化剂抗钾中毒性能研究 39-42 3.3.1 钾对V_2O_5/

8、TiO_2催化剂的脱硝性能影响 39-41 3.3.2 V_2O_5/TiO_2催化剂负载钾对N_2O生成的影响 41-42 3.3.3 KCl对V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的脱硝性能影响 42 3.4 催化剂抗水、抗硫中毒性能研究 42-44 3.5 本章小结 44-46 第四章 烟气成分对钒钛催化剂脱硝性能的影响及其动力学分析 46-58 4.1 V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂脱硝性能研究 46-50 4.1.1 空速对催化剂脱硝性能的影响 46-47 4.1.2 O_2浓度对催化剂脱硝性能的影响 47-48 4.1.3 NO初始浓度对催化剂脱硝性能的影响 48 4.

9、1.4 氨氮比对催化剂脱硝性能的影响 48-50 4.2 V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂动力学分析 50-57 4.2.1 SCR脱硝反应外扩散影响分析 50 4.2.2 SCR脱硝反应内扩散影响分析 50-51 4.2.3 催化剂SCR反应机理及其本征速率分析 51-53 4.2.4 反应活化能 53-54 4.2.5 NO初始浓度对反应速率的影响 54-55 4.2.6 O_2浓度对反应速率的影响 55-56 4.2.7 讨论 56-57 4.3 本章小结 57-58 第五章 铈钛催化剂脱硝性能研究 58-72 5.1 CeO_2/TiO_2催化剂脱硝性能研究 58-60 5.1

10、.1 CeO_2的负载量对催化剂活性的影响 58-59 5.1.2 SO_2对CeO_2/TiO_2催化剂活性的影响 59-60 5.2 15%CeO_2-MnO_2/TiO_2催化剂脱硝性能研究 60-61 5.2.1 MnO_2的负载量对催化剂活性的影响 60-61 5.2.2 SO_2对15%CeO_2-6%MnO_2/TiO_2催化剂活性的影响 61 5.3 CeO_2/TiO_2-ZrO_2催化剂脱硝性能研究 61-71 5.3.1 CeO_2/TiO_2-ZrO_2催化剂的表征 62-64 5.3.2 CeO_2/TiO_2-ZrO_2催化剂活性测试结果 64-66 5.3.3 O_