氮氧化物(NOx)是最主要的大氣污染物之一，為解決氮氧化物的污染問題，選擇性催化還原(SCR)是最有效脫除NOx的技術(shù)，中溫SCR催化存在較大的堵塞、磨損、中毒(K、Na、Ca、As等元素對催化劑的污染)、建設(shè)成本等問題，低溫SCR脫硝技術(shù)將成為發(fā)展方向。在低溫催化劑體系中，Mn基類催化劑具有良好的低溫活性。 采用擠出成型法制備低溫SCR脫硝催化劑，在模擬煙氣條件下進行脫硝測試，通過預(yù)硫化處理研究低溫催化劑抗硫性能的影響，采取XRD、SEM、EDS和XPS等方法分析催化劑內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性、表面元素形態(tài)以及SO₂的雙重作用。 在125℃下，含20%MnOx的催化劑的脫硝效率為72.6%，分別添加6%CoOx和6%CeOx時，效率分別提高到85.8%和88%，其比表面積和孔容均明顯提高；Co和Ce都添加6%時，脫硝效率達到90.7%。20Mn/TiO₂催化劑表面出現(xiàn)“牽�；ā睜钗镔|(zhì)，為含Mn的氧化物，對催化劑脫硝效率有促進作用。 XPS分析得出：Mn以MnO₂和Mn2O3，O以晶格氧和化學吸附氧的形式存在；添加Co和Ce元素后，...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 氮氧化物的危害
        1.1.2 氮氧化物的形成途徑及其控制
    1.2 低溫 SCR 催化劑的背景及意義
    1.3 低溫 SCR 催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 低溫 SCR 催化劑的分類
    1.4 低溫 SCR 催化劑的影響因素
        1.4.1 前軀體的引入方式對低溫催化劑的影響
        1.4.2 制備方法對低溫催化劑的影響
        1.4.3 載體預(yù)處理對低溫催化劑的影響
        1.4.4 催化劑結(jié)構(gòu)對低溫催化劑的影響
    1.5 低溫催化劑抗硫性能的研究進展
        1.5.1 低溫 SCR 催化劑的硫中毒機理
        1.5.2 低溫 SCR 催化劑成分改性對抗中毒性能的影響
    1.6 低溫 SCR 催化劑的應(yīng)用及展望
    1.7 課題研究內(nèi)容及方法
        1.7.1 選題依據(jù)
        1.7.2 研究內(nèi)容
第2章 低溫 SCR 催化劑的制備及分析測試方法
    2.1 催化劑制備材料與儀器
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 實驗材料
    2.2 低溫 SCR 催化劑樣品的制備
        2.2.1 催化劑的工藝流程
        2.2.2 樣品制備的條件
    2.3 催化劑表征方法
        2.3.1 X 射線衍射(XRD)
        2.3.2 熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FSEM)- 分析電子顯微鏡(EDS)
        2.3.3 比表面積(BET)
        2.3.4 X 射線光電子能譜(XPS)
        2.3.5 脫硝性能測試
第3章 Co-Ce-Mn/TiO₂催化劑最佳配比量的確定
    3.1 低溫 SCR 催化劑反應(yīng)機理
    3.2 Mn/TiO₂催化劑 MnOx 最佳負載量和反應(yīng)溫度的確定
        3.2.1 低溫 SCR 催化劑脫硝性能測試實驗裝置
        3.2.2 Mn/TiO₂反應(yīng)溫度的確定
        3.2.3 MnOx 最佳負載量的確定
    3.3 Co 和 Ce 元素的添加對催化劑活性的影響
        3.3.1 Co 負載量對 20Mn/TiO₂催化劑活性的影響
        3.3.2 Ce 負載量對 20Mn/TiO₂催化劑活性的影響
        3.3.3 Ce 和 Co 共同作用對 20Mn/TiO₂催化劑活性的影響
    3.4 Co 和 Ce 元素對催化劑比表面積及孔結(jié)構(gòu)影響
        3.4.1 Co 和 Ce 元素對比表面積及孔結(jié)構(gòu)的單獨作用
        3.4.2 Co 和 Ce 元素對比表面積及孔結(jié)構(gòu)的共同作用
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Co-Ce 氧化物對 Mn/TiO₂低溫 SCR 催化劑的影響
    4.1 20Mn/TiO₂催化劑結(jié)構(gòu)和性能的研究
        4.1.1 20Mn/TiO₂催化劑晶相分析
        4.1.2 20Mn/TiO₂表面結(jié)構(gòu)特性分析
        4.1.3 20Mn/ TiO₂表面元素價態(tài)分析
    4.2 Co 和 Ce 元素對 20Mn/TiO₂催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響
        4.2.1 6Ce-6Co-20MnOX/TiO₂表面元素形態(tài)分析
        4.2.2 6Ce-6Co-20Mn/TiO₂反應(yīng)前后的表面結(jié)構(gòu)特性
        4.2.3 6Co-6Ce-20Mn/TiO₂催化劑表面元素含量分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 Co-Ce 氧化物對 Mn/TiO₂低溫 SCR 催化劑抗硫性能的影響
    5.1 催化劑預(yù)處理及反應(yīng)條件
    5.2 SO₂對 20Mn/TiO₂和 6Ce-6Co-20Mn/TiO₂脫硝效率的影響
    5.3 SO₂對 20Mn/TiO₂和 6Ce-6Co-20Mn/TiO₂結(jié)構(gòu)特性的影響
        5.3.1 通 SO₂前后 20Mn/TiO₂和 6Ce-6Co-20Mn/TiO₂比表面積對比
        5.3.2 通 SO₂前后 20Mn/TiO₂和 6Ce-6Co-20Mn/TiO₂表面形貌對比
        5.3.3 通 SO₂后 20Mn/TiO₂和 6Ce-6Co-20Mn/TiO₂表面元素分析
    5.4 SO₂對 20Mn/TiO₂和 6Ce-6Co-20Mn/TiO₂表面元素形態(tài)的影響
        5.4.1 催化劑中毒后表面元素形態(tài)分析
        5.4.2 通 SO₂初期催化劑活性提高表面元素形態(tài)分析
    5.5 低溫 SCR 催化劑中毒機理
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝



本文編號：3840699