一、能降低汽车排放污染的等离子管(论文文献综述)
丁云集[1](2019)在《废催化剂中铂族金属富集机理及应用研究》文中进行了进一步梳理铂族金属具有抗腐蚀、耐高温和催化活性好等优异的物化性能,广泛应用于汽车、石化、电子电器、航空航天、能源和环保等领域,属于战略金属。我国铂族金属储量仅约占全球0.4%,而消费量占全球30%以上,供需严重不平衡。因此,铂族金属再生利用不仅缓解供需矛盾,且满足紧缺战略储备金属需求,具有战略意义。在工业上,90%以上铂族金属应用于催化剂,因此,废催化剂是铂族金属的重要来源。传统的铂族金属富集存在两大难题:一是湿法浸出的H+浓度高、载体溶解量大、酸雾严重、有毒氯气排放量大以及王水、氰化物等氧化剂毒性较大;二是铜铅镍捕集存在重金属污染、等离子体铁捕集因熔炼温度高致难溶的硅铁合金生成。针对上述难题,本论文研究了铂族金属绿色富集理论及技术。重点研究了双氧水氧化-氯离子络合富集Pt、Fe3+氧化富集Pd、铁捕集铂族金属的渣型设计原则等理论和技术,实现了低酸无氯气排放提取Pt、Fe3+氧化提取Pd与Fe3++Pd+Cl-→Fe2++PdCl42--→Fe2++O2→Fe3+的Fe3+循环利用和低温铁捕集铂族金属的产业化应用。通过研究Pt氧化-络合溶解机理,发现了氯离子浓度的提高能显着提高PtCl62-稳定性和降低Pt的氧化电位,为氯化钠替代盐酸提供了科学依据。以报废石化含Pt催化剂为原料,通过控制浸出剂中氯离子与氢离子浓度,研究了Pt的富集规律及浸出动力学。采用响应曲面法对浸出工艺参数进行了优化,优化后的参数为盐酸1.45 mol/L、液固比4.85、10%H202/报废催化剂=0.66 ml/g,Pt浸出率达到98.08%。选用Fe3+为氧化剂,实现了较温和浸出条件Pd的高效富集,避免了有毒氧化剂的使用。根据Pd-Cl-H20体系电位-pH图,发现Fe3+/Fe2+电位处于PdCl42-稳定区,为Fe3+高效浸出Pd提供了理论依据。本文以报废双氧水含Pd催化剂为原料,HCl、NaCl和FeCl3混合溶液为浸出剂,氧化提取Pd,然后用R410阴离子交换树脂选择性吸附PdCl42-,尾液经成分调整后循环利用。优化后的工艺参数为:FeCl3 0.67 mol/L、HCl 2.0 mol/L、NaCl 4.0 mol/L、固液比1:5、反应温度80 ℃、时间90 min,Pd的浸出率为99.53%。该反应活化能为47.62 kJ/mol,符合化学反应控速模型。利用Pt、Pd、Rh与γ-Fe具有相同的晶体结构和相近的晶胞参数,二者形成连续固溶体合金的特性。以报废汽车尾气催化剂为原料,研发出低温(<1400 ℃)铁捕集剂捕集铂族金属工艺,提出了废催化剂载体与渣型设计原则,研究了碱度、渣相组成、捕集剂用量等因素对铂族金属在合金相与渣相中的分配规律的影响,揭示了铂族金属还原-捕集-沉降的富集机理,阐明了Pt、Pd和Rh在铁合金中的赋存状态,避免了FeSi2、FeSi等生成。在优化条件下(CaO/Na2O=35:20、CaF2 5%、Na2B4O7 8.5%、捕集剂15%),渣相中Pt、Pd和Rh含量分别为2.398、3.879和0.976 g/t,捕集率达到99.25%。该成果实现了产业化应用。
王学栋[2](2009)在《燃煤锅炉氮氧化物排放特性研究及烟气脱硝催化剂的研制》文中研究表明本文针对电站锅炉燃煤污染物排放浓度高的现状,通过大量的现场测试和实验,研究了多种容量燃煤锅炉的NOx排放特性,以及低NOx燃烧技术和低NOx燃烧器在这些锅炉上的应用效果;采用理论分析和实验研究相结合的方法,研究了颗粒状催化剂的成分对活性的影响、添加剂的成分和含量对催化剂活性的影响,以及催化剂的成分和制作工艺对成型性能和活性的影响,利用挤出成型法制备了峰窝状成型催化剂;通过测试成型催化剂在中型燃烧实验台上的活性,研究了烟气成分和实验参数对催化剂活性的影响;通过研究筛选出了成型性能好、活性高的催化剂,为开发具有自主知识产权的选择性催化还原反应(SCR)催化剂打下了良好的基础。1、系统地研究了山东电网不同容量、不同型式、不同煤种、不同时期低NOx燃烧技术和燃烧器锅炉的NOx排放浓度。早期投产的小容量机组锅炉的NOx排放浓度在800~1200mg/m3之间;300MW机组锅炉的NOx排放浓度在600~1100mg/m3之间,其中烧贫煤的300MW机组锅炉的NOx排放浓度达800~1100m/m3;近几年新投产的大容量机组燃煤锅炉,引进利用新型炉内低NOx燃烧技术和燃烧器,NOx排放浓度可控制在300~700mg/m3之间,由于燃烧调整不及时等原因,个别贫煤锅炉和烟煤锅炉的NOx排放浓度仍然高达800~1000mg/m3。2、分析了燃煤锅炉NOx排放浓度与燃烧煤种、锅炉结构、燃烧器型式、锅炉运行工况和运行参数的关系。在所有因素中,煤种对NOx排放浓度的影响最大;在所有锅炉运行参数中,炉膛内平均氧量以及氧浓度分布对NOx排放浓度的影响最明显。“W”火焰锅炉燃烧贫煤,其NOx排放浓度最高,达1000~1500mg/m3;其次是四角切圆直流燃烧器锅炉;燃用相同煤种时,采用新型低NOx旋流燃烧器锅炉的NOx排放浓度低于四角切圆燃烧锅炉;循环流化床锅炉的NOx排放浓度最低,一般不超过200 mg/m3;烧烟煤的四角切圆燃烧锅炉的NOx排放浓度比贫煤锅炉低约50%;随过量空气系数和锅炉负荷的降低,烟煤锅炉NOx排放降低的量比贫煤锅炉大;锅炉运行工况和运行参数对NOx排放浓度有较大影响,及时地调整锅炉燃烧工况和运行参数,NOx排放浓度可降低10~20%。3、研究了浸渍法制备的V2O5-WO3-MoO3/TiO2颗粒状催化剂在固定床反应器上的活性。钒是催化剂中的主要活性成分,钒的含量增加,SCR反应的脱硝效率增加;当钒的含量增加到1%时,催化剂具有较高的活性,且温度窗口拓宽到了200~300℃之间;随着钒的含量进一步增加,催化剂的活性降低,活性温度窗口范围减小。钨在催化剂中主要起促进作用,增强催化剂在高温区域的活性;但当钨的含量超过7%时,WO3抢占钒在载体表面的位置,造成V2O5活性中心数目下降,催化剂活性下降。钼的存在改善了催化剂在高温区域的活性,增强了催化剂的表面酸性和NH3的吸附性,反应的选择性增加;当钼的含量达到7%以上时,钼的含量进一步增加,催化剂的性能改善不大。以钒、钨、钼的含量分别为1%、5%和5%的催化剂活性最好,该配方的颗粒状催化剂的脱硝效率达到95%以上。4、通过实验对催化剂活性成分、添加剂成分及含量对催化剂成型性能和活性的影响进行了研究,利用挤出成型法,制备了蜂窝状催化剂。研究结果表明:添加剂加入到催化剂中,对成型性能和活性产生了不利的影响;添加剂成分和含量改变,催化剂的活性和最佳焙烧温度也改变,同时活性和最佳焙烧温度的关系也改变;通过调整各种添加剂成分及其含量,改变催化剂的成型工艺,对各物料的成型性能进行了研究,最终获得了成型性能好、活性高的蜂窝状成型催化剂。5、分析了催化剂样品的表征及其影响因素。催化剂的孔结构特性受活性成分、载体本身、添加剂成分、成型过程和制作工艺影响较大。混合法制得的颗粒催化剂的孔体积和比表面积都比浸渍法制得的颗粒催化剂的孔体积和比表面积小;合适的添加剂有利于改善催化剂的孔结构;成型过程中的挤压作用导致催化剂的孔体积和比表面积减小;随着焙烧温度的升高,成型催化剂的比表面积下降,活性降低;在所有成型催化剂中,经350℃焙烧后的催化剂的比表面积最大,催化剂的活性最高。分析扫描电镜结果得到:在成型性能好、活性高、经350℃焙烧后的催化剂表面,添加剂和活性成分、TiO2载体结合良好,形成了形状规则的颗粒,颗粒表面孔上又分布着许多类似蜂窝的细小微孔结构。催化剂孔结构特性的差异最终导致了催化剂脱硝活性的差异,而且这种孔结构上的差异和催化剂的脱硝活性具有良好的对应关系。6、研究了成型催化剂在中型燃烧实验台上的催化活性。实验结果表明,催化剂的活性受各种因素影响较大:脱硝效率随氨氮比的增加而增加,氨氮比大于0.85时,脱硝效率达到90%以上,增大氨氮比会使脱硝效率提高,但当氨氮比大于1.1时,脱硝效率增长趋势平缓,在SCR催化剂还原反应中,维持氨氮比为1;在NO浓度为250~830ppm的实验范围内,NO初始浓度对脱硝效率的影响不明显;空速增大时,脱硝效率降低,在中型燃烧实验台上,反应空速为2000/h左右;反应温度对脱硝效率有较大影响,在100~200℃低温下,催化剂的活性很低,脱硝效率不到70%,随温度升高,脱硝效率急剧升高,温度升至315℃时,脱硝效率达到90%以上,在375℃左右,脱硝效率达到95%以上,随后脱硝效率随温度的升高而下降,催化剂的活性温度窗口较宽,从300℃到425℃。本课题得到国际科技合作重点项目(大气中氮氧化物NOx控制技术应用研究,NO.2004DFA07700)和山东电力集团科技项目(大容量燃煤锅炉氮氧化物NOx排放控制技术实验研究,NO.2008ZB-19)的资助。
张桂玲[3](2008)在《汽车尾气一氧化碳还原氮氧化物的数值模拟》文中指出汽车工业的不断发展,在给人们生活带来便捷的同时,也使汽车尾气逐渐成为大气污染的主要来源之一。尤其是氮氧化物给环境和人类健康带来的危害,已经成了不可忽视的问题。目前,NOx的脱除已经受到了研究人员的广泛关注。三效催化转化器是当今世界上最常用的排气催化净化系统,其中,三效催化剂是其主体,而贵金属催化剂以其高活性、高选择性、高热稳定性和良好的物理性能,逐渐成为三效催化转化器中的主要活性成分,它直接决定着汽车尾气的净化效果。在对汽车尾气中氮氧化物的研究中,详细化学反应动力学数值模拟是一种方便而有效的方法,能够再现催化转化器内部详细化学反应过程,为提高其转化效率提供参考依据。本文介绍了目前汽车尾气排放中氮氧化物的主要控制方法和三效催化转化器的发展及应用。运用多相催化微观动力学方法,根据单位键指标——二次指数势法(UnityBond Index-Quadratic Exponential Potential)计算基元反应活化能;根据过渡态理论量级估算法估算基元反应指前因子,建立了在贵金属表面一氧化碳催化还原氮氧化物的详细反应机理。应用CHEMKIN软件进行数值模拟,研究各物种在不同温度下的浓度及覆盖度,并与实验结果相比较,分析各种贵金属催化剂的特性和氮氧化物催化还原的本质,以及催化转化器的转化效率。同时对于三效催化转化器中一氧化碳催化还原氮氧化物反应中的N20这种重要的中间产物,在不同空速下对三种规格的反应器进行了数值模拟,并与实验结果相比较和分析,证明了在反应过程中,生成了重要的中间产物N2O,以及N2O与一氧化碳之间的反应在体系中的重要性。
陈吉飞[4](2001)在《能降低汽车排放污染的等离子管》文中研究说明
陈吉飞[5](2000)在《能降低汽车排放污染的等离子管》文中研究说明
二、能降低汽车排放污染的等离子管(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、能降低汽车排放污染的等离子管(论文提纲范文)
(1)废催化剂中铂族金属富集机理及应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 引言 |
2.2 铂族金属资源及循环利用 |
2.2.1 铂族金属资源概况 |
2.2.2 铂族金属循环利用现状 |
2.3 铂族金属化学稳定性和溶解机理 |
2.4 铂族金属湿法富集工艺 |
2.4.1 氰化物溶解 |
2.4.2 HCl+氧化剂溶解 |
2.4.3 H_2SO_4+NaCl溶解 |
2.4.4 超临界流体萃取 |
2.4.5 其他溶解方法 |
2.5 贱金属火法捕集铂族金属机理及工艺 |
2.5.1 贱金属捕集铂族金属机理 |
2.5.2 贱金属捕集铂族金属工艺 |
2.6 氯化挥发富集铂族金属 |
2.7 课题研究思路与研究内容 |
2.7.1 研究思路 |
2.7.2 主要研究内容 |
3 双氧水氧化-络合铂富集机理及工艺 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料、药品和仪器 |
3.2.2 实验过程 |
3.2.3 表征方法 |
3.3 铂的氧化-络合溶解机理 |
3.4 铂的富集影响因素研究 |
3.4.1 报废含铂催化剂表征 |
3.4.2 焙烧温度对铂富集影响 |
3.4.3 盐酸浓度和固液比对铂富集影响 |
3.4.4 浸出温度和双氧水对铂富集影响 |
3.4.5 铂浸出动力学 |
3.5 铂的还原研究 |
3.6 响应曲面法优化富集铂研究 |
3.6.1 实验设计与检验 |
3.6.2 响应曲面和影响因素分析 |
3.6.3 优化工艺参数验证 |
3.7 本章小结 |
4 Fe~(3+)氧化-络合钯富集机理及工艺 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料、药品和仪器 |
4.2.2 实验过程 |
4.2.3 表征方法 |
4.3 Fe~(3+)氧化-络合钯富集机理 |
4.4 Fe~(3+)氧化-络合钯富集影响因素研究 |
4.4.1 低温蒸馏预处理 |
4.4.2 浸出剂成分对钯浸出规律的影响 |
4.4.3 反应温度与时间对钯浸出规律影响 |
4.4.4 钯浸出动力学研究 |
4.5 阴离子树脂选择性吸附钯 |
4.6 尾液循环利用 |
4.7 本章小结 |
5 低温铁捕集铂族金属机理及工艺 |
5.1 引言 |
5.2 铁捕集铂族金属可行性分析 |
5.2.1 热力学分析 |
5.2.2 渣型设计原则 |
5.3 实验部分 |
5.3.1 实验原料、药品和仪器 |
5.3.2 实验过程 |
5.3.3 表征方法 |
5.4 报废汽车尾气催化剂表征 |
5.5 铂族金属富集影响因素研究 |
5.5.1 碱度对铂族金属富集规律影响 |
5.5.2 CaF_2对铂族金属富集规律影响 |
5.5.3 CaO/Na_2O对铂族金属富集规律影响 |
5.5.4 硼砂对铂族金属富集规律影响 |
5.5.5 捕集剂对铂族金属富集规律影响 |
5.6 铁捕集铂族金属机理研究 |
5.7 低温铁捕集工艺产业化验证 |
5.8 本章小结 |
6 结论 |
6.1 结论与展望 |
6.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)燃煤锅炉氮氧化物排放特性研究及烟气脱硝催化剂的研制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 NO_X的生成机理及影响因素 |
1.3 NO_X排放控制技术的研究现状 |
1.4 选择性催化还原技术 |
1.4.1 选择性催化还原技术的原理 |
1.4.2 选择性催化还原脱硝系统 |
1.5 SCR反应催化剂的研究现状 |
1.6 催化剂的性能要求和目前的研究方向 |
1.7 存在的问题和课题的主要研究内容 |
1.7.1 存在的问题 |
1.7.2 课题的主要研究内容 |
第2章 燃煤锅炉氮氧化物排放浓度影响因素的分析 |
2.1 山东电网燃煤锅炉概况 |
2.2 燃煤锅炉NO_X排放浓度和效率测试方法 |
2.3 燃煤锅炉NO_X排放浓度和效率测试结果 |
2.4 燃煤锅炉NO_X排放浓度影响因素的分析 |
2.4.1 煤种 |
2.4.2 炉型 |
2.4.3 燃烧器型式 |
2.4.4 过量空气系数 |
2.4.5 锅炉负荷 |
2.4.6 配风方式 |
2.4.7 制粉系统 |
2.5 影响燃煤锅炉NO_X排放浓度的原因 |
2.6 本章小结 |
第3章 颗粒状催化剂的制备与活性影响因素的分析 |
3.1 催化剂的制备方法与工艺 |
3.1.1 催化剂的制备方法 |
3.1.2 催化剂的制备工艺 |
3.2 催化剂活性实验反应器 |
3.2.1 多相催化反应器 |
3.2.2 积分反应器 |
3.3 催化剂的活性测试方法 |
3.4 V_2O_5/TiO_2催化剂及催化还原反应 |
3.4.1 V_2O_5/TiO_2催化剂简介 |
3.4.2 V_2O_5/TiO_2催化剂上的SCR反应过程 |
3.4.3 V_2O_5/TiO_2催化剂上的SCR反应机理 |
3.5 颗粒状催化剂的制备 |
3.5.1 实验药品和设备 |
3.5.2 颗粒状催化剂制备的工艺过程 |
3.5.3 催化剂样品的标号及参数 |
3.6 催化剂活性的影响因素及分析 |
3.6.1 空速 |
3.6.2 NO初始浓度 |
3.6.3 钒的含量 |
3.6.4 钨的含量 |
3.6.5 钼的含量 |
3.6.6 钨和钼的含量 |
3.7 本章小结 |
第4章 成型催化剂的制备工艺与活性研究 |
4.1 典型的催化剂形状和要求 |
4.1.1 典型的催化剂形状 |
4.1.2 燃煤锅炉对SCR反应催化剂的要求 |
4.2 添加剂对催化剂活性的影响 |
4.2.1 催化剂添加剂 |
4.2.2 添加剂的成分对催化剂活性的影响 |
4.2.3 添加剂的质量分数和焙烧温度对催化剂活性的影响 |
4.3 催化剂的成型性能及活性实验 |
4.3.1 影响催化剂成型的因素 |
4.3.2 蜂窝状催化剂制备的工艺过程 |
4.3.3 催化剂的成型性能 |
4.3.4 成型催化剂的活性实验 |
4.4 本章小结 |
第5章 催化剂的表征分析 |
5.1 催化剂表征分析方法 |
5.1.1 催化剂孔结构的分析方法 |
5.1.2 催化剂表面形态的分析方法 |
5.2 催化剂表征实验结果分析 |
5.2.1 样品的选择 |
5.2.2 催化剂孔结构实验结果 |
5.2.3 催化剂孔结构实验结果分析 |
5.2.4 催化剂表面形态分析 |
5.3 催化剂的表征对SCR反应活性的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 成型催化剂的脱硝性能实验 |
6.1 中型燃烧实验台上烟气脱硝实验 |
6.1.1 实验系统及实验方案 |
6.1.2 成型催化剂脱硝性能实验结果分析 |
6.2 本章小结 |
结论与展望 |
1、结论 |
2、创新点 |
3、工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研情况 |
1、攻读博士学位期间发表的学术论文 |
2、攻读博士学位期间参加的科研项目 |
3、攻读博士学位期间获得奖励 |
致谢 |
学位论文评阅及答排情况表 |
附录 |
(3)汽车尾气一氧化碳还原氮氧化物的数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 尾气中NOx的形成及其排放标准 |
1.2.1 NOx的形成机理及其性质 |
1.2.2 NOx排放标准 |
1.3 NOx排放控制技术及其发展现状 |
1.4 本文的主要工作及研究内容 |
2 多相催化理论基础及CHEMKIN软件介绍 |
2.1 催化转化器的发展 |
2.1.1 三效催化器的现状及发展 |
2.2 催化反应特征及研究方法 |
2.2.1 催化剂的概念及特征 |
2.2.2 活化能的概念及应用 |
2.3 多相催化及反应能量学的发展及现状 |
2.3.1 气固相催化反应过程 |
2.4 CHEMKIN软件 |
2.4.1 CHEMKIN软件发展历程 |
2.4.2 CHEMKIN软件结构 |
2.5 连续搅拌理想反应器 |
2.6 本章小节 |
3 贵金属表面NOx的催化转化 |
3.1 UBI-QEP方法 |
3.1.1 化学吸附热的计算 |
3.1.2 基元反应活反应活化能垒计算 |
3.2 Langmuir-Hinshelwood机理模型 |
3.3 贵金属表面CO+NO反应机理的研究 |
3.4 贵金属Pt、Rh和Pd表面NO的催化还原 |
3.4.1 实验条件 |
3.4.2 详细反应机理 |
3.4.3 模拟结果及分析 |
3.5 Ir表面NO的催化还原 |
3.6 本章小结 |
4 Rh表面N_2O的生成机理 |
4.1 实验条件 |
4.2 模拟计算机理及结果 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
攻读硕士学位期间参加研究项目 |
致谢 |
四、能降低汽车排放污染的等离子管(论文参考文献)
- [1]废催化剂中铂族金属富集机理及应用研究[D]. 丁云集. 北京科技大学, 2019(07)
- [2]燃煤锅炉氮氧化物排放特性研究及烟气脱硝催化剂的研制[D]. 王学栋. 山东大学, 2009(05)
- [3]汽车尾气一氧化碳还原氮氧化物的数值模拟[D]. 张桂玲. 大连理工大学, 2008(05)
- [4]能降低汽车排放污染的等离子管[J]. 陈吉飞. 武汉科技大学学报(自然科学版), 2001(01)
- [5]能降低汽车排放污染的等离子管[J]. 陈吉飞. 武汉科技大学学报(自然科学版), 2000(04)