高鐵飛灰催化還原氧化氮的基礎(chǔ)研究

1、L O G O高鐵飛灰催化還原氧化氮的基礎(chǔ)研究高鐵飛灰催化還原氧化氮的基礎(chǔ)研究導(dǎo)師：王恩祿導(dǎo)師：王恩祿學(xué)生：渠繼恒學(xué)生：渠繼恒什么是什么是SCRv 眾所周知，目前大氣污染問題已經(jīng)成為一個(gè)非常嚴(yán)重的問題，而眾所周知，目前大氣污染問題已經(jīng)成為一個(gè)非常嚴(yán)重的問題，而NOxNOx是大氣的主要污染物之一，它不僅對(duì)人體呼吸器官、皮膚有刺激是大氣的主要污染物之一，它不僅對(duì)人體呼吸器官、皮膚有刺激, ,同同時(shí)亦是酸雨、光化學(xué)煙霧形成的主要物種或引發(fā)物時(shí)亦是酸雨、光化學(xué)煙霧形成的主要物種或引發(fā)物, ,因此各國因此各國, ,特別特別是發(fā)達(dá)國家對(duì)是發(fā)達(dá)國家對(duì)NOxNOx的排放都有嚴(yán)格的限制的排放都有嚴(yán)格的限制, ,

2、且標(biāo)準(zhǔn)越來越高。且標(biāo)準(zhǔn)越來越高。v 煙氣脫硝是目前發(fā)達(dá)國家普遍采用的減少煙氣脫硝是目前發(fā)達(dá)國家普遍采用的減少NOxNOx排放的方法排放的方法, ,具有很高具有很高的脫除效率的脫除效率, ,應(yīng)用較多的有選擇性催化還原法應(yīng)用較多的有選擇性催化還原法(SCR)(SCR)、選擇性非催化、選擇性非催化還原法還原法(SNCR) (SNCR) 。其中，。其中，SCRSCR技術(shù)的脫硝率能達(dá)到技術(shù)的脫硝率能達(dá)到90%90%以上。以上。 。“選選擇性擇性”是指氨有選擇地進(jìn)行還原反應(yīng)是指氨有選擇地進(jìn)行還原反應(yīng), ,在這里它只選擇還原在這里它只選擇還原NOxNOx。 v SCRSCR應(yīng)用的主要化學(xué)方程式有：應(yīng)用的主要

3、化學(xué)方程式有： 4NO+4NH3+O24N2+6H2O4NO+4NH3+O24N2+6H2O 6NO+4NH35N2+6H2O 6NO+4NH35N2+6H2O 6NO2+8NH37N2+12H2O 6NO2+8NH37N2+12H2O 2NO2+4NH3+O23N2+6H2O 2NO2+4NH3+O23N2+6H2O國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述v SCRSCR技術(shù)的兩個(gè)關(guān)鍵方面為還原劑和催化劑。技術(shù)的兩個(gè)關(guān)鍵方面為還原劑和催化劑。HeldHeld研究了各種金屬離研究了各種金屬離子交換分子篩催化劑的活性以及不同還原劑的影響子交換分子篩催化劑的活性以及不同還原劑的影響, ,如如HCHC、

4、NH3NH3、尿、尿素等。素等。MontreuilMontreuil報(bào)導(dǎo)在報(bào)導(dǎo)在Cu-ZSM-5Cu-ZSM-5催化劑上醇能有效地選擇還原催化劑上醇能有效地選擇還原NONO。InuiInui研究了氧氣氛中金屬硅酸鹽催化劑上研究了氧氣氛中金屬硅酸鹽催化劑上HCHC選擇還原選擇還原NONO反應(yīng)。反應(yīng)。KikuchiKikuchi報(bào)導(dǎo)鐵硅酸鹽催化劑具有高催化活性及穩(wěn)定性。最報(bào)導(dǎo)鐵硅酸鹽催化劑具有高催化活性及穩(wěn)定性。最近近,Misono,Misono的研究表明的研究表明,Ce-Zeolies,Ce-Zeolies催化劑對(duì)催化劑對(duì)NONO的還原具有催化活性。的還原具有催化活性。NakatsujiNaka

5、tsuji研究了復(fù)合氧化物研究了復(fù)合氧化物L(fēng)aCoO3LaCoO3及及Ti-Ti-絲光沸石催化劑對(duì)絲光沸石催化劑對(duì)NONO還原還原的催化作用的催化作用, ,發(fā)現(xiàn)具有高活性和選擇性。發(fā)現(xiàn)具有高活性和選擇性。課題意義課題意義v 目前國內(nèi)雖然有許多研究，但是商業(yè)的目前國內(nèi)雖然有許多研究，但是商業(yè)的SCRSCR催化劑以及系統(tǒng)設(shè)備國內(nèi)催化劑以及系統(tǒng)設(shè)備國內(nèi)還不能生產(chǎn)還不能生產(chǎn)，只能大規(guī)模從國外進(jìn)口只能大規(guī)模從國外進(jìn)口，這對(duì)于國內(nèi)的能源行業(yè)而言，這對(duì)于國內(nèi)的能源行業(yè)而言，成本過高。成本過高。v 本課題是通過研究和實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證高鐵飛灰催化還原氧化氮的可行性。本課題是通過研究和實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證高鐵飛灰催化還原氧化氮的

6、可行性。如果能夠證明高鐵飛灰能夠作為催化劑利用，將對(duì)降低成本產(chǎn)生相如果能夠證明高鐵飛灰能夠作為催化劑利用，將對(duì)降低成本產(chǎn)生相當(dāng)大的作用。同時(shí)飛灰是作為煙氣中的懸浮物排除的，通過回收利當(dāng)大的作用。同時(shí)飛灰是作為煙氣中的懸浮物排除的，通過回收利用，不僅能夠得到穩(wěn)定的催化劑來源，甚至可以作為商品銷售，為用，不僅能夠得到穩(wěn)定的催化劑來源，甚至可以作為商品銷售，為電廠創(chuàng)收。電廠創(chuàng)收。v 各種催化劑的適應(yīng)溫度：各種催化劑的適應(yīng)溫度：課題研究目標(biāo)、研究內(nèi)容課題研究目標(biāo)、研究內(nèi)容v 課題的目標(biāo)是證明高鐵飛灰能夠?qū)ρ趸倪x擇性催化課題的目標(biāo)是證明高鐵飛灰能夠?qū)ρ趸倪x擇性催化還原起到催化作用，并且研究合適的

7、利用方式。還原起到催化作用，并且研究合適的利用方式。v 在課題研究中，主要是利用試驗(yàn)的方式，對(duì)煙氣在不同在課題研究中，主要是利用試驗(yàn)的方式，對(duì)煙氣在不同溫度，成分，和催化劑的投用方式的情況下，得出最合溫度，成分，和催化劑的投用方式的情況下，得出最合適的利用方式。適的利用方式。v 首先，在搭建好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，應(yīng)用各種手段，證明高首先，在搭建好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，應(yīng)用各種手段，證明高鐵飛灰對(duì)選擇性催化還原反應(yīng)中能夠起到催化作用，得鐵飛灰對(duì)選擇性催化還原反應(yīng)中能夠起到催化作用，得出一個(gè)感性的結(jié)果。出一個(gè)感性的結(jié)果。v 其次，在不同的氣體配比中進(jìn)行試驗(yàn)，得出催化劑的煤其次，在不同的氣體配比中進(jìn)行試驗(yàn)，得出催

8、化劑的煤種適應(yīng)性種適應(yīng)性v 第三，在不同溫度下進(jìn)行試驗(yàn)，得出催化劑的活性區(qū)間第三，在不同溫度下進(jìn)行試驗(yàn)，得出催化劑的活性區(qū)間v 第四，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改善，得出最為有效地催化劑形狀大第四，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改善，得出最為有效地催化劑形狀大小。小。v 在這幾點(diǎn)的基礎(chǔ)上，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上給出在這幾點(diǎn)的基礎(chǔ)上，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上給出合理的方案，以期該方案得到廣泛的利用。合理的方案，以期該方案得到廣泛的利用。進(jìn)度安排進(jìn)度安排v 開學(xué)開學(xué)3.203.20：通過自己查閱資料，對(duì)課題進(jìn)行初步了解，：通過自己查閱資料，對(duì)課題進(jìn)行初步了解，明確研究的方向，寫出開題報(bào)告明確研究的方向，寫出開題報(bào)告v 3.21

9、3.214.114.11：構(gòu)建試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)器械進(jìn)行調(diào)試，做好試：構(gòu)建試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)器械進(jìn)行調(diào)試，做好試驗(yàn)準(zhǔn)備，準(zhǔn)備開始試驗(yàn)；同時(shí)閱讀資料加深對(duì)課題的理驗(yàn)準(zhǔn)備，準(zhǔn)備開始試驗(yàn)；同時(shí)閱讀資料加深對(duì)課題的理解。解。v 4.124.125.105.10：開始實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，通過有：開始實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，通過有效地試驗(yàn)得出需要的結(jié)果，對(duì)結(jié)果進(jìn)行整理和校驗(yàn)，進(jìn)效地試驗(yàn)得出需要的結(jié)果，對(duì)結(jié)果進(jìn)行整理和校驗(yàn)，進(jìn)而得出結(jié)論。而得出結(jié)論。v 5.115.116.16.1：對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析，撰寫畢業(yè)論文，并請(qǐng)：對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析，撰寫畢業(yè)論文，并請(qǐng)導(dǎo)師進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)論文進(jìn)行校正。導(dǎo)師進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)論文進(jìn)行校正。v 6.26.2答辯：總結(jié)分析，加深對(duì)論文的深度研究和縱向延答辯：總結(jié)分