微波吸收发热陶瓷材料在脱硝技术中的应用研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

nox的大量排放对人体的健康和地球的生态环境都造成了极大的危害,如何实现高效深度的脱硝成为目前最迫切的环保难题,所以有效的nox治理技术的研究具有重大意义。煤在燃烧过程中排放的nox主要成分为no和no2,其中no约占95%,故在脱硝研究中主要针对的是no。

为达到减排目标,目前研究较多的防治nox污染的技术是烟气脱硝技术,该方法主要分为干法和湿法两大类。干法脱硝主要包括选择性催化还原法、催化分解法、非催化还原法、固体吸附法和等离子法;湿法脱硝包括酸吸收、碱吸收、氧化吸收和化学吸收-生物还原法。湿法脱硝最大的障碍是no很难溶于水,需要先将no氧化成no2。因此,通过选择性的氧化还原反应脱除nox(选择性催化还原法和选择性非催化还原法)是目前脱除nox领域中的研究热点。

选择性催化还原(scr)技术是采用nh3(也可以是尿素、h2, hc和co等)作为还原剂,将nox还原成n2和h2o。该技术具备no转化效率高、选择性好等特点。但其不足之处在于所需催化剂昂贵、催化剂易污染或中毒、有效温度区间窄、容易产生氧阻碍且不易适应烟气成分的较大变化等。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容与目标

1、设计并搭建出一套新型的完整的微波发热陶瓷材料辅助脱硝的实验装置和在线测试平台

2、研究上述装置中微波发热陶瓷材料的升温特性曲线。

3、改变气源配料比,进行高温选择性非催化还原NO性能研究,确定反应条件对脱硝率的影响。

4、在反应体系中,引入高温催化剂,研究高温催化剂对还原NO的影响,以进一步提高脱硝效率。

2.2技术方案

1、设计实验装置

设计一种微波发热陶瓷材料辅助脱硝的实验装置,由进气系统、微波反应系统、烟气分析系统连接而成;其中,进气系统由N2气源、O2气源、NO气源、NH3气源、多通道智能供气箱(气体流量计、阀门)组成;微波反应系统由烟气进气管、出气管、石英管、吸波发热氧化锌蜂窝陶瓷、保温材料、热电偶、封闭阀门、微波发生器、谐振腔、冷却水夹层及带有炉门的外壳箱体组成;烟气分析系统由烟气分析仪组成。

2、绘制升温特性曲线

控制反应条件,通过改变微波源功率测定吸波发热氧化锌蜂窝陶瓷内部温度随时间的变化情况,绘制升温特性曲线。

3、确定反应条件对脱硝率的影响

控制其他条件不变,改变气源的配料比,在氨氮比为0.4~4.4范围内进行高温选择性非催化还原NO性能研究,确定反应条件对脱硝率的影响。

4、研究高温催化剂对还原NO的影响

控制其他条件不变,改变高温催化剂种类及其用量,研究其对还原NO的影响,以进一步提高脱硝效率。

5、总结分析

根据实验数据,得到高温选择性非催化还原NO实验最优气源配料比和催化剂及其用量,综合得到最优的高温选择性非氧化还原脱硝工艺参数。

3. 研究计划与安排

第1周 — 第3周 查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,

了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告;

第4周 — 第5周 完成实验方案及实验准备工作;

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4. 参考文献(12篇以上)

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