文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
稀土掺杂改性Fe-Ce催化剂同时脱硫脱硝实验研究
姓名:王志平
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:胡辉
2011-05
华中科技大学硕士学位论文
摘要
尽管已进入 21 世纪,在我国的一次能源构成中,煤炭仍占据着主导地位,并且
短时间内很难改变。鉴于煤炭在我国能源结构中的基础地位(消费比重达 70%左右),
“十二五”期间,火电仍然是我国的主要电源。煤燃烧过程中排放的 SO2 和 NOx 会造
成严重的大气污染,如酸雨污染、光化学烟雾污染及温室效应等。更值得一提的是,
十二五规划纲要将氮氧化物首次列入污染物总量控制指标中,同时要求二氧化硫减
排 8%,氮氧化物减排 10%。同时由于成熟的单独脱硫、脱硝技术均不能实现同时脱
除二氧化硫和氮氧化物,因此,开发先进的同时脱硫脱硝技术,经济有效的控制二
氧化硫和氮氧化物的排放是我国乃至世界脱硫脱硝研究的一大热点。
本文采用不同的方法制备了一系列的磁性催化剂和 Fe-Ce 催化剂。通过模拟烟
气催化 CO 还原同时脱硫脱硝实验来研究催化剂的单独脱硫活性,对其中脱硫效果
好的 Fe-Ce 催化剂进一步进行同时脱硫脱硝实验研究以及阐述磁场对其影响研究,
并且对反应前后的催化剂进行 XRD 表征。主要研究结论如下:
⑴粒径 3mm 的磁性 10%Fe2O3/γ-Al2O3 在低温下 300℃仍具有最佳的脱硫活性,
与实验室前期研究结果一致;超顺磁性的粒径 3mm 的 10%Fe3O4/γ-Al2O3 催化剂的脱
硫性能优于顺磁性粒径 3mm 的 10%Fe2O3/γ-Al2O3 催化剂以及反磁性的催化剂;共沉
淀法制备的粒径 3mm 的 10%Fe2O3/γ-Al2O3 的脱硫性能优于传统浸渍法制备的粒径
3mm 的 10%Fe2O3/γ-Al2O3 催化剂。
⑵不同含量氧化铈的 Fe-Ce 催化剂完全活化所需时间与氧化铈的负载量呈现正
相关性,并结合课题组之前对于 Fe-Ce 催化剂的脱硫活性与 CeO2 的结论得出 Fe-Ce
催化剂的脱硫活性与 CeO2 负载量并不是呈现正相关性,其中粒径 3mm 的
10%Fe2O3-6%CeO2/γ-Al2O3 具有最佳的脱硫性能。
⑶ 10%Fe2O3-6%CeO2/γ-Al2O3 催化剂的脱硫性能与载体粒径大小并不是呈现正
相关性,粒径 3mm 的脱硫性能优于粒径 1mm 的脱硫性能。
⑷在 NO+SO2+CO 的条件下,粒径 3mm 的 10%Fe2O3-6%CeO2/γ-Al2O3 具有优良
脱硫脱硝性能,脱硫率维持在 90%以上,脱硝率接近 100%。
⑸空速对研究磁场对催化剂脱硫脱硝性能影响较大,本方面实验有待继续研究。
关键词:磁性催化剂同时脱硫脱硝催化还原磁场
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Although we have entered the 21st century, coal is still the primary energy in our
country and the condition will not be changed in short term. In view of the coal’s
foundation status in our country’ energy structure (consumption ratio reaches 70%),
thermal power is still the main power in China during the twelfth five-year. In the process
of bustion, SO2 and NOx emissions cause serious air pollution, such as acid rain
pollution, photochemical smog, greenhouse effect and so on. Especially, controlling
nitrogen oxide is referred firstly in the twelfth five-year plans, moreover, the sulphur
dioxide is needed to reduce 8%, and the nitrogen oxide is needed to reduce 10%.And
because the mature separate desulfurization and denitra