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《清华大学》 2005年
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飞灰基SCR催化剂脱硝活性测试与表征

张鹏  
【摘要】:选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术是固定燃烧源控制NOx排放技术中的主流发展方向。SCR技术的研究主要集中于催化应用基础研究和工程性研究。其中催化剂的催化特性研究是其中的核心部分。在已有的对改性飞灰作为载体的SCR催化剂的研究基础上,进一步在催化特性以及工程应用基础方面进行研究和探索。 以CuO作为活性成分,根据载体的不同,分别制备改性飞灰催化剂、改性飞灰与γ-Al2O3混合成型催化剂、堇青石蜂窝陶瓷催化剂以及V2O5-WO3/TiO2类催化剂。分别在管状柱塞流反应器系统的纯混合气体条件以及电厂中试型脱硝反应系统的实际烟气条件下研究催化剂的SCR脱硝活性。 考察了催化剂的制备条件、活性成分含量、反应过程的空速以及碱金属元素的存在对SCR催化活性的影响,并对NO2的生成规律进行实验研究与讨论。最后对几种不同载体的催化剂的温度活性特性进行比较,并提出可行的飞灰类催化剂的优化成型制备方法。此外还对飞灰在成型前后、改性飞灰担载活性成分前后、催化剂烟气脱硝反应前后的比表面积、孔分布特性、体相成分的变化等进行考察。 在实验研究中发现,改性飞灰类催化剂在纯混合气体条件下能活性较高活性,但对于温度和空速条件比较敏感。经过与Al2O3混合成型后,其有效活性温度区间明显加宽,效果好于两种成分单独作为载体的情况。成型过程中碱金属元素Na的加入会显著的降低催化剂的活性,需水洗脱除。SCR反应较高温度区(尤其是高于350℃)NO2的生成同催化剂的载体特性、碱金属的存在与否、活性成分的担载量都有关系。混合成型的管状催化剂同样具有空速敏感性,但在烟气条件下能够获得一定的脱硝效率。 在所有催化剂中,V2O5-WO3/TiO2类催化剂的效果最好,最后对飞灰成型方式、负载方式的改进进行讨论。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:X701.3

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