2。2 催化剂的制备 5
2。3 催化剂的 SCR 活性评价 5
2。4 催化剂的表征 7
3。1 实验方法 9
3。1。1 复合床的组合 9
3。2 实验结果与讨论 10
3。2。1 SCR 反应活性评价 10
3。2。2 复合床各层的气体消耗 11
3。2。3 NH3 吸附 14
3。2。4 NOx 吸附 15
3。2。5 瞬态反应 16
3。2。6 XRD 表征 17
3。2。7 In situ DRIFTS 结果 18
结论 19
致谢 20
参考文献 21
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1 引言
1。1 氮氧化物污染概论
1。1。1 氮氧化物的危害
NOx(主要是 NO 和 NO2)会导致酸雨和灰霾,除此之外,在光照条件下,NOx 还会与碳 氢化合物产生光化学烟雾;同时 NOx 具有生物呼吸毒性,对人体健康会造成直接损害[1],因 一氧化氮(NO)与血红蛋白有很强的亲和力,会阻碍血细胞输送氧气,因此 NO 被吸入体内 后会导致肺部疾病,甚至最终影响到中枢神经系统[2,3]。我国在“十二五”期间将 NOx 列为主 要控制指标,因此发展氮氧化物减排技术会是我国近一段时间的研究热点。论文网
1。1。2 氮氧化物的来源
NOx 的排放来源包括燃烧化石燃料等的人为源,以及雷电,生物硝化作用等的自然源。 人为源中,燃煤电厂烟气等固定源排放的 NOx 占据 40%的排放份额,同时机动车尾气等移动 源占据了 60%的排放份额[1,4]。NOx 的产生主要为热力型氮氧化物,即在化石燃料燃烧过程中, 空气中的氮气在高温条件下被氧气氧化生成 NO 和 NO2。除此之外,其产生方式还包括燃料 性氮氧化物及瞬时性氮氧化物。
1。1。3 氮氧化物的排放现状
我国能源消耗占世界的 8%~9%,但 NOx 排放量却高达 10%;其中燃煤所释放的 NOx 占 全国 NOx 排放总量的 67%[5]。燃煤电厂以及柴油机动车是我国氮氧化物排放的主要来源。随 着城市化进程不断加快, 我国机动车保有量年均增长率高达 15%。我国的大气污染现状已由 燃煤型逐渐转变为煤烟和机动车复合型污染[4],根据我国的空气污染现状,控制移动源氮氧 化物的排放已成为亟待解决的问题。
尽管我国已经在大范围内对燃烧系统进行了改良以降低 NOx 的排放,但为了迎合更严格 的排放标准,仍然需要烟气治理的后燃烧技术。所有的脱硝方法中,NH3-SCR 技术具有转化 率高、成本低以及技术发展较完善等的优点,因此 NH3 选择性催化还原 NOx 成为最广泛应用 于 NOx 的排放控制的的方法[6,7]。
1。2 选择性催化还原技术(NH3-SCR)
1。2。1 NH3-SCR 技术概述
NH3-SCR 是最早发展并应用于固定源脱氮的技术,也是最有望实际应用于柴油车尾气
NOx 净化领域的技术。SCR 技术是指向烟气中喷入 NH3 或是其他能够提供 NH3 的还原剂, 在
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