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选择性催化还原法降低船舶柴油机氮氧化物排放的实验研究

选择性催化还原法降低船舶柴油机氮氧化物排放的实验研究

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作者：邓志鹏北京工业大学

学位级别：硕士

随着船舶运输业的发展，对于船舶柴油机氮氧化物的控制要求趋于严格。选择性催化还原技术(SCR)具有高效的去除效率，是未来控制船舶柴油机氮氧化物排放的关键技术。本文旨在实验室原有的研究基础上，开发出联合NO催化氧化的船舶SCR技术... 详细信息

随着船舶运输业的发展，对于船舶柴油机氮氧化物的控制要求趋于严格。选择性催化还原技术(SCR)具有高效的去除效率，是未来控制船舶柴油机氮氧化物排放的关键技术。本文旨在实验室原有的研究基础上，开发出联合NO催化氧化的船舶SCR技术，以期控制船舶柴油机氮氧化物的排放。本文选取了-AlO、ZrO、CeO、TiO和CeZrO五种不同载体的贵金属pt催化氧化NO催化剂，实验选取-AlO为最优催化剂载体，在最优载体的基础上确定最佳的pt的负载量为1.0%，并得到了实验采用的NO催化氧化催化剂为1.0wt%pt/-AlO。同时考察反应温度、空速、O含量、SO和NO浓度等反应条件对其催化活性的影响，确定催化剂最佳的运行条件。在实验室原有研究基础上制备了VO/TiO催化剂，并考察VO的负载量对于催化剂活性的影响。实验结果显示，当VO的负载量在0.5-5.0%的变化范围内，随着V的提高，催化剂的脱硝活性和SO的氧化率均呈上升的趋势。反应温度在180-300℃，VO的负载量为4.0wt%的催化剂保持较好的脱硝性能的同时，具备较好的抗硫性能，SO转化率低于1.0%。确定了VO的最佳负载量为4.0wt%。并考察了氨氮比、O含量、空速以及温度等实验条件对V-Ti基催化剂的影响，确定了所研制船舶SCR催化剂的最适宜的运行条件。在确定NO催化氧化催化剂和船舶SCR催化剂的基础上，研究不同氮氧化物浓度及氧含量的条件下，联合NO催化氧化船舶SCR技术的效果。所采用的氮氧化物浓度为400mg/m、950mg/m和1350mg/m。氧浓度为10%、13%和16%三个梯度。结果显示，联合技术的效果要优于单独SCR技术。为了考察船舶SCR催化剂的抗硫性能，实验制备了蜂窝状的船舶SCR催化剂。在3000mg/m的SO的条件下，一个月的周期内，催化剂依然保持95%以上的稳定效率。催化剂上SO的转化率也稳定的控制在1%以下，催化剂的抗硫性能良好，适合于工程实际应用。

关键词：选择性催化还原法 pt/γ -Al2O3 V2O5-MoO3/TiO2催化剂抗硫性能

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