工業(yè)排放的尾氣中包括固體顆粒物和有毒氣體成分,這些污染物不僅破壞生態(tài)環(huán)境,而且還嚴(yán)重影響人體健康。濾袋除塵器是目前公認(rèn)的在治理煙廠尾氣方面最有效的技術(shù)設(shè)備之一,聚苯硫醚(PPS)濾料具有耐高溫、耐酸堿、抗水解、高阻燃等優(yōu)異性能,因而成為電廠燃煤鍋爐和垃圾焚燒爐濾袋上的首選材料。脫硝功能復(fù)合濾料是指在濾料纖維表面負(fù)載脫硝催化劑,使其兼具除塵和脫硝的雙重功能,而且還可節(jié)省工業(yè)尾氣處理的成本和空間。然而,商用脫硝催化劑的溫度窗口在300-400℃的高溫區(qū)域,遠(yuǎn)高于聚苯硫醚濾料的使用溫度(170℃左右)。另外,聚苯硫醚惰性的分子結(jié)構(gòu)也使其表面很難固定住催化劑顆粒。因此,研究和開(kāi)發(fā)低溫高效的脫硝催化劑及其與濾料的復(fù)合技術(shù)成為本文的研究重點(diǎn)。錳氧化物(MnOx)催化劑具有很好的低溫脫硝效果,將其負(fù)載在載體材料上,可以有效的分散活性點(diǎn),增大比表面,從而增強(qiáng)其脫硝活性。碳納米管(CNTs)具有獨(dú)特的中空管狀結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和長(zhǎng)徑比,一方面被廣泛用作催化劑載體材料；另一方面又可與聚合物纖維形成很好的復(fù)合產(chǎn)品。因此,本文首先采用酸化碳納米管為載體,通過(guò)高溫煅燒法和低溫液相法制備了一系列MnOx/CNT...

【文章頁(yè)數(shù)】：135 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 氮氧化物的危害及控制技術(shù)
        1.2.1 氮氧化物的危害
        1.2.2 氮氧化物的控制技術(shù)
        1.2.3 NH₃-SCR技術(shù)
    1.3 Mn基低溫脫硝催化劑研究現(xiàn)狀
        1.3.1 純錳氧化物脫硝催化劑
        1.3.2 以TiO₂為載體的Mn基脫硝催化劑
        1.3.3 以碳質(zhì)材料為載體的Mn基低溫脫硝催化劑
        1.3.4 其它載體的Mn基脫硝催化劑
    1.4 濾袋除塵器及其所用濾料概述
        1.4.1 濾袋除塵器
        1.4.2 濾料的過(guò)濾機(jī)理
        1.4.3 聚苯硫醚濾料
        1.4.4 覆膜濾料
    1.5 同時(shí)除塵和脫硝技術(shù)的研究狀況
        1.5.1 多孔陶瓷泡沫催化過(guò)濾器
        1.5.2 戈?duì)柎呋材V料
        1.5.3 催化劑直接負(fù)載的脫硝功能復(fù)合濾料
    1.6 本課題的提出、目的及意義
    1.7 本論文的特色和創(chuàng)新之處
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、儀器及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料與主要儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 主要儀器
    2.2 聚苯硫醚濾料的制備及參數(shù)
    2.3 覆膜濾料的制備
    2.4 表征方法
        2.4.1 傅立葉變換紅外光譜(FTIR)
        2.4.2 X射線衍射分析(XRD)
        2.4.3 X射線光電子能譜(XPS)
        2.4.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.4.5 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.4.6 X射線能量色散譜儀(EDS)
        2.4.7 熱重分析(TGA)
        2.4.8 比表面積測(cè)試(BET)
        2.4.9 拉伸強(qiáng)度測(cè)試
        2.4.10 脫硝活性測(cè)試及其實(shí)驗(yàn)裝置
        2.4.11 結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試
        2.4.12 透氣性能測(cè)試
        2.4.13 程序升溫還原(TPR)測(cè)試
第三章 低溫高效MnO_x/CNTs脫硝催化劑的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 碳納米管的酸化
        3.2.2 高溫煅燒法制備三種MnO_x/CNTs脫硝催化劑
        3.2.3 低溫液相法制備MnO₂/CNTs脫硝催化劑
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 碳納米管酸化前后的結(jié)構(gòu)及性能表征
        3.3.2 三種MnO_x/CNTs脫硝催化劑的結(jié)構(gòu)及性能研究
        3.3.3 MnO₂/CNTs脫硝催化劑的結(jié)構(gòu)及性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 聚苯硫醚濾料負(fù)載MnO₂/CNTs催化劑的制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 催化劑的制備
        4.2.2 表面活性劑分散法制備脫硝功能復(fù)合濾料
        4.2.3 涂覆法制備脫硝功能復(fù)合濾料
        4.2.4 抽濾法制備脫硝功能復(fù)合濾料
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 表面活性劑分散法制備脫硝功能復(fù)合濾料的性能與表征
        4.3.2 涂覆法制備脫硝功能復(fù)合濾料的性能與表征
        4.3.3 抽濾法制備脫硝功能復(fù)合濾料的性能與表征
        4.3.4 提高復(fù)合濾料脫硝性能的途徑分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 聚苯硫醚濾料的多巴胺改性及其原位生成MnO₂催化劑的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 多巴胺改性PPS濾料的制備
        5.2.2 多巴胺改性PPS濾料原位生成MnO₂催化劑的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 兩種改性PPS濾料的結(jié)構(gòu)和性能對(duì)比
        5.3.2 反應(yīng)條件對(duì)PPS-PDA濾料結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.3 MnO₂/PPS-PDA復(fù)合濾料的結(jié)構(gòu)及性能研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 原位聚合法制備二氧化錳/聚吡咯@聚苯硫醚復(fù)合濾料
    6.1 引言
    6.2 材料的制備方法
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 表面形貌及成分分析
        6.3.2 透射電鏡分析
        6.3.3 X射線衍射分析
        6.3.4 紅外光譜分析
        6.3.5 熱重分析
        6.3.6 拉伸強(qiáng)度分析
        6.3.7 脫硝活性測(cè)試
        6.3.8 結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試
        6.3.9 透氣性能測(cè)試
        6.3.10 催化穩(wěn)定性能測(cè)試
        6.3.11 高錳酸鉀濃度對(duì)復(fù)合濾料結(jié)構(gòu)和性能的影響
        6.3.12 硫酸濃度對(duì)復(fù)合濾料結(jié)構(gòu)和性能的影響
    6.4 本章小結(jié)
第七章 表面溶膠凝膠法制備TiO₂包裹的脫硝功能復(fù)合濾料
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)部分
        7.2.1 無(wú)定形MnO₂催化劑的制備
        7.2.2 TiO₂包裹的脫硝功能復(fù)合濾料
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 催化劑負(fù)載量對(duì)MnO₂/PPS脫硝率的影響
        7.3.2 掃描電鏡分析
        7.3.3 不同操作條件對(duì)復(fù)合濾料包裹效果的影響
        7.3.4 X射線衍射分析
        7.3.5 X射線光電子能譜分析
        7.3.6 熱重分析
        7.3.7 脫硝活性測(cè)試
        7.3.8 NH₃的暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
        7.3.9 結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試
        7.3.10 透氣性能測(cè)試
        7.3.11 催化穩(wěn)定性能測(cè)試
    7.4 本章小結(jié)
結(jié)論
不足之處及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在讀期間已發(fā)表的論文
參與的科研項(xiàng)目及成果



本文編號(hào)：3822798