Fe(SO4)x/TiO2催化剂脱硝性能及抗硫中毒研究开题报告
2021-02-22 11:47:11
1. 研究目的与意义(文献综述)
近年来,随着经济发展和工业生产规模的扩大,我国的环境污染问题越来越严峻,其中又以大气污染最为人们所切身体会。这些污染问题对人类的健康就像是慢性毒药,对人的生理和心理健康都是一种危害。
长期的研究表明,氮氧化物(包括no、no2等,简称nox)是最主要的大气污染物之一,由它所引发的危害主要有:酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏、对人和动植物的健康损害。据《中国环境状况公报》显示,2015年的酸雨化学组成中硝酸根占离子总当量的8.5%,比2010年上升1.1个百分点。同时,氮氧化物也是雾霾的主要组成之一。2016年末笼罩了全国11个省市的雾霾天气再次给人们拉响了警报:大气污染防治迫在眉睫。
造成大气污染的氮氧化物主要排放源有固定源和流动源两种。其中固定源主要是工业窑炉和燃煤电厂排放,流动源主要指汽车尾气。固定源中的煤燃烧过程会产生大量的污染物,主要为粉尘、so2、氮氧化物和有毒痕量元素等。官方统计数据显示,2015年我国氮氧化物排放总量为1851.8万吨,其中工业氮氧化物排放(即为固定源)占63.8%,机动车排放占31.6%,其余为城镇生活排放。工业行业排放量中位于前三的依次为电力、热力生产和供应业。2015年全国一次能源消费总量为43.0亿吨标准煤,其中煤炭消费量占能源消费总量的64.0%,仍为我国的主要能源。因此,有效降低nox排放的技术研发是当前大气污染防治中的重要一环。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
综合考虑feso4本身价格低廉且在初步研究中展现出较好的催化活性,以及tio2具有的高比表面和高抗硫中毒性能,本实验以feso4为催化活性物质,以p25型tio2作为催化剂载体,对fe(so4)x/tio2催化剂的脱硝活性以及抗硫中毒能力进行研究。这其中,主要研究活性物质的负载量与催化剂脱硝性能的关系,以及不同温度条件下催化剂抗硫中毒能力。并通过一系列表征手段对催化剂的晶体结构、比表面积、热稳定性、样品还原性能和表面酸性等进行分析。综合分析催化剂组成、结构、脱硝性能、抗中毒能力之间的关系,从而得到性能最佳的fe(so4)x/tio2催化剂。
2.2 研究目标
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译,明确研究内容,了解研究所需原料、仪器设备。确定技术方案,完成开题报告;
第4-8周:开展催化剂制备-脱硝活性测试-硫中毒实验;
第9-12周:制备出最佳活性和抗硫性的fe(so4)x/tio2催化剂,并对催化剂进行系列表征,研究其催化机理;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 任雯. 硫酸亚铁scr催化剂脱硝机理及制备研究[d]. 北京: 清华大学, 2010.
[2] ren w, zhao b, zhuo y, et al. catalytic mechanism of nay zeolite supported feso4 catalyst for selective catalytic reduction of nox[m]. cleaner combustion and sustainable world. springer berlin heidelberg, 2013: 521-530.
[3] 任雯, 赵博, 禚玉群, 等. nay分子筛担载feso4催化剂用于氨气还原nox的性能[j]. 化工学报, 2011, 62(2): 362-368.