2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、氮氧化物是危害大氣的主要污染物之一,使用選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是脫除固定源排放煙氣中NOx的有效方法之一。近年來低溫SCR技術(shù)由于具有節(jié)能減耗和運行成本低的特點正得到越來越多研究者的關(guān)注。從國內(nèi)外低溫SCR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S02毒化性能差、反應(yīng)機理和S02中毒機理不明確等問題。針對以上問題,本文使用以錳氧化物作為主要活性成分的催化劑,對其低溫SCR脫硝性能進行了較為系統(tǒng)的研究

2、。
   本文首先對Mn/Ti02催化劑進行金屬元素?fù)诫s改性,通過活性實驗和分析測試表征結(jié)果發(fā)現(xiàn),Ce摻雜可以大幅度提高催化劑的低溫SCR活性(100℃時的催化活性從62%提高到95%左右),Ce的加入能夠增強催化劑的儲氧能力和表面酸性,促進NH3在催化劑表面的吸附和活化。
   在此研究基礎(chǔ)上,本文使用上述Mn-Ce復(fù)合氧化物作為催化劑的活性組分,分別選擇了Ti02、A1203、ZSM5和活性炭作為催化劑的載體,考察了

3、這幾種負(fù)載型催化劑的SCR活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ti02和Al203負(fù)載后的催化劑在低溫下SCR活性較高。本文還研究了這兩個負(fù)載型催化劑的低溫SCR反應(yīng)機理,發(fā)現(xiàn)在這兩個催化劑上進行的SCR反應(yīng)均存在多個反應(yīng)途徑。而由于Ti02和Al203載體性質(zhì)的差異會導(dǎo)致各種反應(yīng)途徑在這兩個負(fù)載型催化劑上所占比例不同。其中Mn-Ce/Ti02上以吸附態(tài)的配位銨和氣相NO反應(yīng)為主,而Mn-Ce/Al203催化劑上發(fā)生SCR反應(yīng)時主要先進行NO的氧化反應(yīng),然后

4、該氧化產(chǎn)物再和NH3之間發(fā)生反應(yīng)完成整個SCR反應(yīng)。
   此外,本文還較系統(tǒng)地考察了S02在低溫條件下對Mn/Ti02和Mn-Ce/Ti02催化劑SCR活性的影響,同時對S02的影響機理進行了研究,發(fā)現(xiàn)Mn/Ti02催化劑在S02反應(yīng)氣氛中失活很快,硫銨鹽的沉積和活性組分的硫酸化是催化劑失活的重要原因;Ce的加入可以有效地抑制催化劑活性組分的硫酸化,同時還能降低硫酸鹽在催化劑表面的穩(wěn)定性從而可以提高催化劑的抗硫性。
  

5、 最后,本文研究了低溫SCR反應(yīng)中S02濃度、水汽濃度、反應(yīng)溫度等工藝參數(shù)對催化劑活性的影響,為該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。重點研究了反應(yīng)溫度對Mn-Ce/Ti02催化劑的影響,發(fā)現(xiàn)較低的反應(yīng)溫度可以緩解催化劑活性組分的硫酸化,減緩催化劑的失活。在此基礎(chǔ)上對催化劑進行各種再生處理,發(fā)現(xiàn)通過簡單的水洗過程可使催化劑的絕大部分活性得以恢復(fù)。
   通過本文的系統(tǒng)研究,開發(fā)了一種新型的Mn-Ce/Ti02復(fù)合氧化物低溫SCR催化

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