新型SCR催化劑的制備、成型及其脫硝中試應用的開題報告

新型SCR催化劑的制備、成型及其脫硝中試應用的開題報告一、研究背景燃煤和石油等化石能源燃燒產生大量的氮氧化物（NOx），這些氮氧化物是造成酸雨、大氣污染和溫室效應的主要物質之一。為了減少氮氧化物的排放，脫硝技術成為了目前較為成熟的治理手段之一。選擇性催化還原（SCR）技術是一種高效、可靠、經濟的脫硝技術，廣泛應用于燃煤、燃氣等尾氣脫硝領域。SCR技術需要催化劑來促進反應。傳統(tǒng)的SCR催化劑主要使用銅、釩、鉬等過渡金屬催化劑，但其存在著催化劑需求量大、反應效率低、特性難以控制等問題。新型SCR催化劑的開發(fā)及工程應用，成為當前尾氣治理研究的重要方向之一。二、研究內容本課題旨在制備、成型新型SCR催化劑，研究催化劑對尾氣中NOx的脫除機理，探究新型SCR催化劑的催化性能和工程應用效果。具體研究內容如下：1.制備新型SCR催化劑：采用化學共沉淀、溶膠凝膠法等制備新型SCR催化劑，并研究不同制備條件下催化劑的結構、形貌、晶型等特征。2.新型SCR催化劑成型：采用干法成型、濕法成型等成型方法，制備具有高韌性、高抗沖擊性、高氧化還原穩(wěn)定性的SCR催化劑。3.催化劑脫硝性能測試：采用XRD、TEM、TGA、N2吸附-脫附等手段，對新型SCR催化劑進行材料特性表征。進行室溫下和高溫下的催化劑性能測試，研究催化劑對不同氣體組分、不同反應條件下的催化性能，并探究催化劑的催化機理。4.新型SCR催化劑中試：開展新型SCR催化劑的中試工作，評估其在脫硝領域的工程應用效果，為新型SCR催化劑的產業(yè)化應用提供依據(jù)。三、研究意義本課題通過制備、成型新型SCR催化劑，探究其催化性能、催化機理及工程應用效果，為尾氣治理提供新的解決方案，具有以下意義：1.提高SCR技術的反應效率和穩(wěn)定性，減少氮氧化物的排放量，減少對環(huán)境的污染。2.優(yōu)化催化劑的配方、制備工藝和成型方法，提高SCR催化劑的抗沖擊性、氧化還原穩(wěn)定性、耐高溫性等特性，為催化劑的工程應用提供保障。3.探究新型SCR催化劑的催化機理，為新型SCR催化劑的合理設計提供科學依據(jù)。四、研究方法本課題采用多重手段進行研究：1.制備和表征新型SCR催化劑的材料特性：采用化學共沉淀、溶膠凝膠法等制備催化劑，采用XRD、TEM、TGA、N2吸附-脫附等手段對其進行材料特性表征。2.新型SCR催化劑成型：采用干法成型、濕法成型等成型方法，制備具有高韌性、高抗沖擊性、高氧化還原穩(wěn)定性的催化劑。3.催化劑脫硝性能測試：進行室溫下和高溫下的催化劑性能測試，研究催化劑對不同氣體組分、不同反應條件下的催化性能，并探究催化劑的催化機理。4.新型SCR催化劑中試：開展新型SCR催化劑的中試工作，對其進行工程應用效果評估。五、研究計劃研究周期：三年階段性研究計劃如下：第一年：1.確定新型SCR催化劑的制備工藝和成型方法，并對其進行初步性能測試。2.探究新型SCR催化劑的催化機理，為新型SCR催化劑的合理設計提供科學依據(jù)。第二年：1.優(yōu)化新型SCR催化劑的配方和制備工藝，制備具有優(yōu)良性能的SCR催化劑。2.對SCR催化劑進行更為詳細的材料特性表征，并對其進行催化性能測試。第三年：1.開展新型SCR催化劑的中試工作。2.評估新型SCR催化劑在脫硝領域的工程應用效果。參考文獻：1.岳立新,湯從建.SCR脫硝催化劑的研究及應用進展[J].清華大學學報(自然科學版),2011(6):697-704.2.李輝等.SCR催化劑的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].環(huán)境科學與技術,2012,35