填料型脱硝催化剂的制备及性能评价开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

氮氧化物是严重危害人类健康的大气污染物,nox是导致酸雨、形成以及造成温室效应的主要污染物之一,减少nox排放是绿色发展的必然要求。随着工业生产的发展和机动车数量的增加,人类向大气中排放的氮氧化物越来越多。全球每年排入大气的nox总量达3000万吨,而且还在持续增长,造成了生态和生活环境的严重恶化。采取有效的脱硝措施、消除nox的污染已成为当前大气污染治理中最重要的课题之一。

国外研发起步较早,技术处于领先地位。20世纪70年代,美国、日本、德国等发达国家就开始对燃料nox生成原理、炉内脱硝技术、低nox燃烧器以及炉后烟气脱硝技术等进行研究,目前已经开发出多种较成熟的低nox燃烧技术和烟气脱硝技术,并成功进行了商业化应用。尤其是scr脱硝技术方面,日本和欧洲所取得的成就已经大量见诸于文献资料,在氨的nox去除率、空间逃逸速度、空气预热器的设计等方面研发,日本和欧洲都处于比较领先的地位,利用scr技术达到的脱硝率已经超过90%。目前,对于寻求其它节能、高效的nox去除技术是这些国家的主要研发方向。

我国脱硝技术整体处于研发阶段,成熟技术多以引进为主。我国虽然自20世纪80年代以来就开始对脱硝技术进行实验研究,但是研究效果并不理想,如刘刚等人对现有烟气脱硝系统机组进行了改造研究,分析了目前较流行的几个控制系统的优缺点及其发展趋势,在增加脱硝装置改造机组的控制系统方面进行了试验研究,但远远未达到商业化运用阶段。

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2. 研究的基本内容与方案

本课题采用络合吸收-催化还原一体化处理尾气中的nox,其中的核心在于催化剂的制备、还原剂的选取以及催化反应的最佳条件的探究。催化剂负载有浸渍法、粉末涂覆法、离子交换法、脉冲激光沉淀法、辊压法、浆料喷涂法等直接负载方法,以及溶胶-凝胶法、高温氧化法、等离子喷涂法、超音速火焰喷涂法、电弧喷涂法、电泳沉积法等间接负载方法的制备方法。本课题选取合适催化剂载体,既要考虑负载量,又要考虑作为载体的流通性能,所以重要之处在于催化剂载体的选型与催化剂制备。做到在填料柱中边吸收no,边催化还原,使络合液再生,再加入还原剂的前提下,可以持续处理尾气中的no,并把no还原为无毒无害的n2再排放。

拟采取以edta-fe(Ⅱ)为络合液,甲酸和甲酸钠为还原剂,钯和铜为催化剂,选取合适的载体和催化剂制备方案,设计合适的填料柱进行试验。探究催化反应的最佳温度、ph、空速等重要参数,最终使络合吸收-催化还原可以在填料柱中稳定持续运行。

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3. 研究计划与安排

第1-3周选题

第3-4周查资料,进行相关文献查阅,实验思路进行思考,了解催化剂制备及负载方式;

第5周写开题报告,初步确定催化剂制备的具体方式,催化剂载体的选取,以及载体的预处理;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 杨加强, 梅毅, 王驰等. 湿法烟气脱硝技术现状及发展[j]. 化工进展, 2017, 第36卷(2):695-704.

[2]zhang j. simultaneous removal of so2and nox fromflue gas by ozone oxidation and naoh absorption[d]. shanghai:east china universityof science and technology,2014.

[3]xian c m,chenl,su p c,et al. scenarioanalysis of denitration for chinese coal-fired power generation[j]. materialsscience forum,2015,814:425-429.

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