氮氧化物（NO_x）是涉及光化學煙霧和霧霾等環(huán)境問題的主要大氣污染物。本論文以煙溫低于300℃的非電力工業(yè)鍋（窯）爐尾氣中的NO_x為治理對象,采用NO_x去除的主流技術(shù)-選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction,SCR）為治理方法,在實驗室已有研究基礎(chǔ)上,對V₂O₅-WO₃-TiO₂催化劑低溫脫硝性能進行提升優(yōu)化。通過添加A、D、E、G、L、Q、R、Z（由于催化劑配方需保密,A、D、E、G、L、Q、R、Z等8個字母均為不同元素的代號,下同）和氨水等化合物改良催化劑配方,提高催化劑NO轉(zhuǎn)化率和抗硫抗水性能,并應用于非電行業(yè)煙氣脫硝治理項目。采用BET、SEM、XRF、XRD、FT-IR、TG和H₂-TPR等表征方法,研究添加金屬和非金屬化合物對催化劑物化性質(zhì)、SCR活性和抗硫抗水性能的影響。首先,通過實驗對比了不同廠家的工業(yè)級TiO₂及由其制備的釩鈦催化劑的物化性... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 NO_x的來源
        1.1.2 NO_x的生成途徑
        1.1.3 NO_x的危害
        1.1.4 NO_x控制技術(shù)
    1.2 NH_3-SCR反應機理
    1.3 低溫SCR催化劑研究現(xiàn)狀與發(fā)展
        1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.3 實驗室研究歷程
        1.3.4 論文研究依據(jù)
        1.3.5 SO_2和H_2O對低溫SCR催化劑的影響
    1.4 研究內(nèi)容、研究路線及研究目標
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究路線
        1.4.3 研究目標
第2章 實驗部分
    2.1 試劑和儀器
        2.1.1 所用試劑
        2.1.2 實驗主要儀器
    2.2 催化劑的制備方法
    2.3 催化劑性能評價系統(tǒng)
    2.4 催化劑表征方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 載體、釩含量及煙氣條件對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
    3.1 載體的選取
        3.1.1 TiO_2及催化劑的SEM照片
        3.1.2 TiO_2及催化劑的物化性質(zhì)對比
        3.1.3 脫硝性能對比
    3.2 釩負載量對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        3.2.1 釩最佳負載量的確定
        3.2.2 催化劑的SO_2氧化率和N_2選擇性
    3.3 煙氣條件對V_2O-5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        3.3.1 O_2含量對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        3.3.2 NO濃度對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        3.3.3 n(NH_3)/n(NO)對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        3.3.4 空速對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        3.3.5 不同溫度下SO_2對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        3.3.6 SO_2和H_2O對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
    3.4 催化劑的物理化學性質(zhì)和結(jié)構(gòu)分析
        3.4.1 催化劑結(jié)構(gòu)性能分析
        3.4.2 組分分析
        3.4.3 XRD分析
        3.4.4 FT-IR分析
        3.4.5 TG分析
        3.4.6 H_2-TPR表征
        3.4.7 SEM結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 添加金屬化合物對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
    4.1 添加A對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        4.1.1 A對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        4.1.2 一步法與兩步法制備的A-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率對比
        4.1.3 SO_2對A-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        4.1.4 SO_2和H_2O對A-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        4.1.5 催化劑結(jié)構(gòu)性能分析
        4.1.6 XRF分析
        4.1.7 XRD分析
        4.1.8 FT-IR分析
        4.1.9 TG分析
        4.1.10 H_2-TPR表征
        4.1.11 A化合物對催化劑性能的影響機理
    4.2 添加D對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        4.2.1 D對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        4.2.2 SO_2和H_2O對D-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
    4.3 添加E對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        4.3.1 E對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        4.3.2 SO_2和H_2O對E-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
    4.4 添加G對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        4.4.1 G對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.2 SO_2和H_2O對G-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
    4.5 添加L對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        4.5.1 L對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        4.5.2 SO_2和H_2O對L-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
    4.6 添加M對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        4.6.1 M對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        4.6.2 SO_2和H_2O對M-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 添加非金屬化合物對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
    5.1 添加Q對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        5.1.1 Q離子對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        5.1.2 SO_2對Q-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        5.1.3 SO_2和H_2O對Q-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
    5.2 添加R對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        5.2.1 R離子對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        5.2.2 SO_2對R-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        5.2.3 SO_2和H_2O對R-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        5.2.4 催化劑結(jié)構(gòu)性能分析
        5.2.5 SEM結(jié)果
        5.2.6 組分分析
        5.2.7 XRD分析
        5.2.8 FT-IR分析
        5.2.9 TG分析
        5.2.10 H_2-TPR表征
    5.3 添加Z對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        5.3.1 Z離子對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        5.3.2 SO_2和H_2O對Z-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
    5.4 添加NH_3調(diào)節(jié)浸漬液pH對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        5.4.1 調(diào)整浸漬液的pH對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        5.4.2 SO_2和H_2O對pH=10-V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
    5.5 不同化合物對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑性能的影響
        5.5.1 不同化合物對V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑NO轉(zhuǎn)化率的影響
        5.5.2 不同化合物的V_2O_5-WO_3/TiO_2催化劑分層抗硫抗水性能對比
        5.5.3 SO_2和H_2O對催化劑脫硝性能的影響規(guī)律
    5.6 本章小結(jié)
第6章 催化劑工業(yè)應用實例
    6.1 成型催化劑主要參數(shù)
    6.2 寶鋼湛江焦爐煙氣脫硝項目
        6.2.1 項目簡介
        6.2.2 工藝流程
        6.2.3 運行情況
    6.3 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3171958