电辅助催化净化NO基础研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:liveonmountain
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氮氧化物(NOx)主要包括NO和NO2两种气体,是化工工业、电力工业、内燃机等排放气体中有害物质之一。在所有排放总量中,燃料直接燃烧排放出的NOx占有较大比重。燃料燃烧主要由固定源和流动源两个方面组成,其中固定源又包括:火电厂、燃煤锅炉及工业燃烧装置等,流动源主要是指机动车辆等。随着我国经济持续发展,能源消耗逐年增加,NOx的排放量也迅速增加。今后我国NOx的排放量将十分巨大,如果不加以控制直接排放到大气中可以造成酸雨、臭氧空洞等环境问题,同时也可能对人体的呼吸系统产生危害。因此,越来越多的研究团队开始探索低投入高效率地去除NOx的新方法。目前用于去除NOx的干法脱硝技术主要包括以下三种:氮氧化物选择性催化还原技术、氮氧化物选择性催化氧化技术和氮氧化物催化分解技术。NOx选择性催化还原技术因其污染小、净化效率高和工业应用成熟而备受人们关注,但是该技术仍然存在催化剂起活温度高、运行费用高和设备腐蚀等问题。本研究以NH3-SCR(选择性催化还原)系统为基础,提出了电辅助催化还原NO新技术,催化剂采用简单并且利于操作的浸渍法制备。设计并初步优化了电辅助催化反应器,通过施加外加电压的方式辅助增强催化剂的催化活性并进一步降低实验反应温度,考察了外加电压对催化剂催化还原活性的影响,证明了电辅助催化还原NO的可行性。根据同类或相关研究资料,本研究设计了电辅助催化反应的匹配催化剂,并对载体材料及活性组分负载量进行了大量制备研究和催化活性测试。实验中,混合气体总流量为500ml/min,NO为500ppm, NH3为600ppm,O2为3%,操作温度为50~150℃时,市售椰壳活性炭和石墨以一定比例混合后的催化剂表现出最好的催化效果。就NO催化还原而言,在外加电压为15V时,NO的转化率最大有18%左右的提高。根据参考文献材料,本研究还对活性组分Cu的负载量在不同外加电压下表现出的催化活性做了对比分析。通过相同预处理,在以上相同操作环境下,负载量为15%,载体为市售椰壳活性炭/石墨的催化剂在15V外加电压作用下,在温度为130℃时,NO的催化转化率超过90%。在确定椰壳活性炭和石墨的混合载体为本研究催化剂载体之后,本研究对其最佳比例进行了筛选,当石墨与炭基催化剂以适当质量比进行物理混合后,与未加石墨相比,电辅助效应会被加强。通过不同比例的实验对照,本研究筛选出了相对理想的混合比例:活性炭:石墨=15:1。在该比例条件下,施加15V直流电压,在110℃时,15%负载量的催化剂对NO的选择性催化还原率达到89.07%,比加电压前提高了19.23%,比不加石墨提高了9.22%。为了进一步分析影响电辅助催化还原NO的主要因素,实验选取椰壳活性炭为载体,浸渍活性组分为Cu的催化剂进行研究。分别针对催化剂酸处理、催化剂制备焙烧温度进行了分析。通过对催化剂不同酸处理后的样品表现出的电辅助催化特性实验对比,HN03酸处理优于HCI、 HF、 H2SO4和CH3COOH。通过对不同焙烧温度条件下制备的催化剂进行催化性能比较,400℃为焙烧温度时制备的催化剂的催化效率要优于300、500和600℃。最后考察了含氧量及外加电压对催化反应的影响。由于燃煤烟气中的O2的含量在3-10%之间。本研究分别对0%、3%、6%含氧量条件下做了对比分析,结果表明,含氧量越高,N2选择性就越差,而含氧量太低又会影响NO的转化率。因此,综合对比,含氧量为3%时对NO催化转化反应较为有利。本研究还对外加电压类型及大小做了筛选,结果表明,外加电压为15V直流电压时,其电辅助催化效果最佳。
其他文献
<正>历史刚进入20世纪70年代,云南省文山州中药材生产指导站的科技工作者一行四人,组成一支南药资源考察组,深入滇西南茂密的森林中,寻觅国内罕见的林木中药材——美登木。走
近年来,女性主义在好莱坞电影及各国电影当中逐渐呈现出主流化的倾向,越来越多的女性被置于叙事主体的地位,并在电影当中掌握着话语权,男性形象的权威性被刻意消解。最新上映
着重探讨两点边角空间后方交会经平差后待定点 P点位中误差及其有利的图形结构
本文分析了老年人际关系以工作单位为中心向以家庭为中心转变,由工作驱动型向享乐驱动型转变,由对象的多变性向对象的稳定性转变的三个特征;列举了老年期自卑感、多疑易怒、
文章全面分析了深圳绿色物流的发展现状,如深圳市绿色物流相关政策制定的现状、深圳市企业绿色物流的发展现状等方面,并针对现状,分别从深圳市政府、企业、社会公众三个层面
非常规气藏渗流机理复杂,具有独特的渗流机理和生产动态特征,难以用常规的气井产能方法评价产能,预测可采储量。从渗流力学出发,根据页岩气藏压裂后储层特征,建立了页岩气藏
数学教学是数学思维活动的教学,让学生通过数学的学习“学会思维”是培养学生数学核心素养的本然诉求。由于学生数学思维的发展和提升以数学知识学习为载体,因此教学中要展现
抗生素类药品是目前应用最为广泛的药物之一,当前抗生素类生产废水的无害化处理主要采用微生物法。本项研究的主要目的是对抗生素废水处理系统中的细菌多样性进行分析,为进一
当期许自己的工作和学习获得不断进步的时候,评价活动从未停止过.在学校教育教学工作中,课程的改革与评价是如影相随的,随着时代的进步和教育思潮的发展,评价的目的功能、目
控制权配置是影响风险投资合约效率的关键因素。本文以控制权理论发展演进为脉络,介绍了国外风险投资合约设计中控制权配置的经典模型及经验证据,主要包括控制权静态配置模型