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《大连理工大学》 2001年
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等离子体——催化分解脱除NO_X的研究

张琳  
【摘要】: NOx作为最主要的空气污染物之一,已经成为一个日益严重的全球 性问题。所以,研究脱除NO_x是目前富有挑战性的课题之一。脱除NO_x 的主要困难在于NO_x的转化方向上,当然,使NO_x分解成为N_2和O_2是最 有效的方法。分解脱除NO_x的方法包括化学催化法和等离子体法。NO_x 的催化法脱除,目前虽然有了一定的工业应用,但是存在看转化率低、 能耗大、催化剂寿命短、造价高等诸多问题,需要解决的问题还很多; 而等离子体转化法,转化率还不高。等离子体和催化剂协同作用脱除 NO_x具有许多优点,是一条脱除NO_x的新途径,介质阻挡放电反应是在常 温常压下进行,脱除NO_x具有能耗低、时间短、环境友好、操作简单、 可控性强等优点。 本论文的目的在于获取等离子体与催化剂协同作用脱除NO_x的规律 性认识,并探索降低能耗和提高转化率的有效途径。主要工作包括: (1)研制等离子体与催化剂协同作用的反应器; (2)研制转化NO_x的催化剂; (3)优化转化NO_x的工艺条件和电参数; (4)考察氧化性添加气对反应的影响; (5)对等离子体—催化作用机理进行探索。 通过对实验结果的分析与讨论可得如下结论: 1.以NJ-1载体为介质时,NO脱除反应的催化效果较好。 2.负载金属型催化剂及负载金属氧化物型催化剂对NO脱除反应均有 催化活性,经筛选得到M-O分别负载在NJ-1及γ-Al_2O_3上的催化活 性为最好,NO脱除率分别达到90%及78%。 3.首次将M-O/NJ-1用于介质阻挡放电反应体系,进行分解脱除NO的 研究,在常温常压下,注入功率为16W时,NO脱除率达到90%。 4.在反应体系中,以M-0/N卜1为催化剂时,不同负载量的M-0对反 应的催化活性有影响,起初随负载量增大而增大,负载量为20%左 右时,催化剂的催化活性为最好,负载量继续增大时,催化活性反 而下降。 5.等离子参数(放电电压、等离子注入功率等)对NO的脱除有重要影 响:工艺参数(反应气体空速、初始浓度、催化剂担载量等)对反应 也有重要影响。 6.在反应体系中添加一定量的氧化性气体0。,不利于NO的脱除,但在 添加 0。量为 5%,注入功率为 16W时,NO的脱除率仍然能保持在 70%, 为富氧条件下脱除NO创造了重要的研究条件。 7.在反应体系中同时添加一定量的0。和水蒸气,不利于NO的脱除,加 氧量为 10%,水蒸气量为 3.6%时,NO脱除率为 sl%。 8.等离子体一催化反应体系的作用机制:等离子体主要起着活化反应 物分子的作用,而催化剂则起着选择生成物的作用。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:O643.3

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【引证文献】
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