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《活性炭纖維負(fù)載銅鋯金屬氧化物催化脫除no實(shí)驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號(hào)UDC密級(jí)編號(hào)專業(yè)碩士學(xué)位論文活性炭纖維負(fù)載銅鋯金屬氧化物催化脫除NO實(shí)驗(yàn)研究ExperimentalStudyofRemovalNObyActiveCarbonFibersSupportedCopperOxideandZirconiumCatalysis學(xué)位申請人:張小龍指導(dǎo)教師:王學(xué)濤教授合作教師:史選增高級(jí)工程師專業(yè)領(lǐng)域:動(dòng)力工程學(xué)位類別:工程碩士2015年04月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明,所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方
2、外,不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得河南科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的其他學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名:日期:摘要摘要氮氧化物是危害大氣的主要污染物之一,其排放已嚴(yán)重威脅著人類賴以生存的環(huán)境,并受到越來越廣泛的關(guān)注。選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是脫除燃煤電廠排放煙氣中NOx的應(yīng)用最廣、有效技術(shù)之一。近年來低溫SCR技術(shù)由于具有節(jié)能減耗和運(yùn)行成本低的特點(diǎn)正得到越來越多研究者的關(guān)注。從國內(nèi)外低溫SCR
3、技術(shù)的研究現(xiàn)狀來看,該技術(shù)工業(yè)化的主要障礙是低溫范圍內(nèi)活性不高、催化劑抗毒化性能差、反應(yīng)機(jī)理不明確等問題。針對以上問題,本文使用以活性炭纖維為載體、CuO和ZrO2作為主要活性成分的催化劑,對其低溫SCR脫硝性能進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。本文選用濃硝酸處理的活性炭纖維為載體,以CuO和ZrO2為活性組分,采用浸漬法制備出系列CuO/ACFN、系列ZrO2/ACFN、系列CuO-ZrO2/ACFN催化劑??疾炝藵庀跛崽幚砘钚蕴坷w維、CuO與ZrO2單獨(dú)作為活性組分、CuO與ZrO2同時(shí)作為活性組分以及氧氣
4、濃度、氨氮比等反應(yīng)條件對脫硝活性的影響,并通過比表面積(BET)與孔徑分析、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、熱重差熱分析(TG-DTA)對催化劑進(jìn)行分析和結(jié)構(gòu)表征,同時(shí)探討了氧含量、氨氮比等因素對系列催化劑的影響。研究結(jié)果表明活性炭纖維經(jīng)過濃2硝酸處理后,比表面積增大了24.338m/g,吸附量增大;負(fù)載CuO與ZrO2后,催化劑的比表面積隨負(fù)載量的增加而降低,孔徑分析可知,CuO與ZrO2的負(fù)載并未對活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)造成明顯的影響,與XRD、SEM分析結(jié)果一致,CuO、ZrO2負(fù)載量低于
5、0.033CuO/ACFN、0.025ZrO2/ACFN催化劑時(shí),均為沒有明顯的CuO、ZrO2特征峰的出現(xiàn),活性組分均勻的分布在活性炭纖維表面。結(jié)合脫硝活性實(shí)驗(yàn),系列CuO-ZrO2/ACFN催化劑相比于系列CuO/ACFN、系列ZrO2/ACFN催化劑在脫硝活性有較大的優(yōu)勢,3:1CuO-ZrO2/ACFN催化劑在260℃達(dá)到最大92%的脫硝效率。氧氣能將NO氧化為NO2而促進(jìn)脫硝反應(yīng)的進(jìn)行,但氧氣濃度過小或過大時(shí)都不利于脫硝反應(yīng)的進(jìn)行,經(jīng)測試氧氣濃度為3%時(shí)最佳;由脫硝反應(yīng)機(jī)理可知,NH3/N
6、O=1:1,氨氮比過大會(huì)導(dǎo)致氧氣直接氧化NH3,從而降低脫硝效率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,NH3/NO=1時(shí)較為合理。通過本文的系統(tǒng)研究,開發(fā)了一種新型的CuO-ZrO2/ACFN復(fù)合氧化物低溫SCR催化劑,與現(xiàn)有報(bào)道的SCR催化劑相比,該催化劑在低溫條件下的催化活性高、成本低等優(yōu)點(diǎn),為低溫SCR工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),為今后低溫SCR催化劑的進(jìn)一步改進(jìn)提供了指導(dǎo)。I摘要關(guān)鍵詞:NOx;活性炭纖維;選擇性催化還原;CuO;ZrO2論文類型:研究類選題來源:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目;河南省創(chuàng)新人才項(xiàng)目(杰出青
7、年)IIABSTRACTABSTRACTNitrogenoxideisoneofthemainatmosphericpollutants,anditsemissionshasbeenaseriousthreattotheenvironmentthehumanbeingsrelyon,andhasbeenmoreandmoreattention.SelectiveCatalyticReduction(SCR)isoneofthemostwidelyusedandeffectivetechniquesf
8、ortheremovalofNOxfromthefluegasofcoal-firedpowerplantemissions.Inrecentyears,duetothelowtemperatureSCRtechnologywithlowrunningcostsandreduceenergyconsumptioncharacteristicsofbeingmoreandmoreattentionfromresearchers.FromlowtemperatureSCR