钒基SCR催化剂动态反应及氨存储特性的试验研究

试验研究了温度和空速对催化还原反应速率、NOx转化效率、氨存储、氨泄漏的影响,分析了氨存储释放过程以及氨存储量与NOx转化效率的关系。试验结果表明:温度对催化还原反应速率的影响非常大,在20 000/h空速下400℃时的平均反应速率是200℃时的17倍;而空速对反应速率的影响很小,在同一温度下空速从20 000/h变化至50 000/h时,平均反应速率基本保持不变;但增大空速加快了氨泄漏,使得氨泄漏出现的时间提前,从而限制了NOx转化效率的进一步提高,温度对氨饱和存储量的影响比空速的影响大,在200℃和240℃时NOx转化效率基本与氨存储量呈线性关系,在大于320℃时氨存储量对NOx转化效率的影响较小。     

SCR催化剂的研究与分析

通过对SCR反应原理的研究,得到催化剂在整个反应过程中的重要作用,并且对催化剂的种类和结构以及影响催化剂性能的因素进行分析。     

V2O5-WO3/TiO2催化剂的制备及其动力学分析

采用浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,考察了各运行工况对催化剂脱硝活性的影响,在实验的基础上,建立了经验性催化反应动力学方程。结果表明：当催化剂粒径小于40目、空速小于30000h-1时,可以消除SCR脱硝反应的内外扩散的影响。V2O5-WO3/TiO2催化剂的催化还原反应是一级催化反应,反应活化能为能为24232 J/mol,在消除内外扩散影响和NH3/NO比大于1的情况下,NO的反应级数为1.0493,O2的反应级数为1.1366,从而可以得到V2O5-WO3/TiO2催化剂催化反应速率方程式。     

涡流混合式SCR系统喷氨特性试验研究

对涡流混合式脱硝系统进行喷氨优化试验.通过喷氨支管手动蝶阀的调节,脱硝出口A侧不均匀度下降了4％;B侧脱硝出口不均匀度下降了24.8％.试验发现,NOx浓度沿烟道深度方向分布不均.分析可能的原因,一是涡流盘结构限制导致的氨浓度分布不均;二是烟道结构导致的流场不均,从而影响脱硝反应进行得不够均匀.综合考虑经济与环保,推荐...     

电站失活SCR催化剂再生试验研究

以在电站烟气实际运行中失活的催化剂为原料,通过去离子水水洗、硫酸酸洗、钒钨等活性物质重新负载等方法,开发了一套廉价有效的再生工艺,并通过ICP-OES、SEM、XRD等表征研究了每一步处理方法对催化剂结构和性能的影响。研究表明,经过完整再生工艺处理后失活催化剂脱硝活性在300～400℃温度窗口内提升30%以上,水洗过程能够去除大部分硫、钙等中毒元素,而酸洗经过硫酸化过程后增加催化活性中心的数量和酸性,从而提高催化剂脱硝活性,XRD表明再生后V2O5或WO3仍然以无定形态或高分散的形态分布在载体表面上。     

欧Ⅵ用钒基和铜基SCR催化剂对比研究

基于欧Ⅵ用钒基SCR催化剂和铜基SCR催化剂小样试验,从转化效率、氨存储、水热老化等三个方面,对钒基催化剂和铜基催化剂进行对比研究,分析发现铜基催化剂在低温转化效率方面优于钒基催化剂,在高温转化效率方面劣于钒基催化剂;而在氨存储和水热老化方面优于钒基催化剂。     

CaO对SCR催化剂选择的影响

综述了CaO对V2O5/TiO2基催化活性的影响,探讨了CaO使得催化剂活性劣化的原因。在中国的SCR脱硝项目中,CaO含量是决定SCR催化剂体积的主要因素之一,文中对高CaO条件下催化剂的选择进行了探讨。     

稻壳燃烧特性与动力学模型的研究

采用热重分析仪,在空气气氛下对稻壳的燃烧热失重状况进行了研究,并分析了四种升温速率（5,10,20,50℃／min）对燃烧特性指数的影响。利用Coats-Redfern模型,Freeman—Caroll模型和Flynn—Wall-Ozawa模型分别计算了稻壳燃烧的活化能及频率因子。实验表明：随着升温速率的升高,燃烧性能得到良好改善,但反应起始温度和终止温度由于受热滞后性影响,向高温区偏移使着火温度升高。模型计算结果表明：稻壳燃烧的表观活化能较低,升温速率对活化能的影响并不明显,Coats—Redfern模型、Freeman-Caroll模型可用于估算,Flynn—Wall—Ozawa模型可作为重要数据参考。     

柴油机Fe-Cu分子筛SCR催化剂的数值模拟

建立催化反应动力学模型预测和比较Fe、Cu分子筛催化剂的NOx还原性能.考虑了NH3的吸附和脱附、NH3氧化、NO氧化及NOx还原反应.结果表明:Cu分子筛催化剂低温(<400℃)时标准选择性催化还原(SCR)反应转化率较高,而Fe分子筛催化剂高温(>400℃)时催化活性较高.考虑到两种分子筛催化剂在不同温度范围内SCR反应活性的差异,将Fe、Cu分子筛催化剂进行分区及分层组合以拓宽组合催化剂的反应活性温窗.在标准SCR反应下,Fe分子筛催化剂(总长度的20%)布置在Cu分子筛催化剂上游为最佳分区组合;Fe分子筛催化剂(总涂层厚度的25%)涂覆在Cu分子筛催化剂上层为最佳分层组合,最佳分区组合布置在整个温度范围内能实现更高的NOx转化率.然而根据对Cu分子筛催化剂和最佳Fe-Cu分区组合催化剂的瞬态响应特性研究,发现Cu分子筛催化剂具有更好的低温瞬态响应特性.通过优化氨氮比,提高了最佳分区组合催化剂的NOx转化率.     

中温和低温SCR催化剂在垃圾焚烧发电厂的应用

调研中温和低温选择性催化还原(SCR)催化剂在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统中的应用情况,并通过实际工程对其在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统中的建设和运行成本进行分析,为垃圾焚烧发电厂烟气治理工作提供借鉴和参考.     

电厂脱硝催化剂活性下降分析

本文对SCR脱硝催化剂运行过程中活性下降的原因进行总结分析,得出催化剂热烧结、化学中毒、磨损、堵塞会导致催化剂失活,并介绍了有效防止催化剂失活的措施。     

SCR排气流量模型应用研究

针对重型柴油机选择性催化还原(SCR)控制系统,基于质量和能量守恒,推导出SCR策略中的排气流量数学表达公式,并应用开发软件D2P MotoHawk建立排气流量模型,通过发动机稳态工况和瞬态工况试验对比排气流量模型计算结果、脉谱控制插值结果与实际排气流量结果。结果表明,稳态过程中排气流量模型计算值与发动机台架测量值最大误差为5%,而脉谱控制模式脉谱插值的排气流量与发动机台架排气流量计测量值最大误差为10%;1 000r/min瞬态加载过程中排气流量计算模型的精度更高,与实际排气流量相比误差在8%以内,而脉谱插值的误差高达18%,WHTC排放循环在满足排放法规的前提下,应用模型控制氨泄漏大幅度降低(50%),平均值仅为8×10-6,尿素喷射总量也降低了2%。     

尿素SCR催化反应中气态氨供给速率计算方法研究

在研究选择性催化还原(SCR)反应的气态氨平衡关系及催化剂动态转化效率-储氨量关系的基础上,提出了一种基于催化剂台架试验-性能模拟计算结果对比的台架试验条件下SCR催化反应体系中气态氨供给速率、尿素存积速率的定量计算方法。使用该方法针对特定SCR台架试验数据进行的计算,结果表明:在催化剂入口排气温度300℃、空速40 000h-1时,尿素水溶液分解存在一定程度滞后,但最终分解较为完全。这为研究SCR台架评价中尿素水溶液的分解条件及其对评价结果的影响提供了工具。     

基于ESC测试循环的SCR催化剂动态转化效率温度窗口研究

为了建立选择性催化还原转化器(SCR)台架评价结果与欧洲稳态测试循环(ESC)工况条件下的减排效果之间的联系,进行了催化剂动态转化效率试验,绘制了基于反应平衡时间的SCR催化剂转化效率温度窗口,得到了不同反应温度下催化剂动态转化效率发展过程对反应平衡时间的依赖程度。基于ESC试验排放采样窗口期内发动机排气条件的特征分析,研究了ESC试验中催化剂动态转化效率发展特征,提出了基于该催化剂动态转化效率温度窗口表示方法,分析了温度窗口的试验评价条件和基于实际化学计量比(NSR)控制策略的窗口模拟计算调整方法。使用该温度窗口对ESC工况排放值进行预测,依据ESC名义转化效率温度窗口预测的ESC排放结果与实测值的偏差小于8%。     

SNCR脱硝总包反应动力学模型研究

为与复杂实际流动模型结合并适应炉膛燃烧模拟计算,需要建立简化的能准确反映NO还原过程的SNCR总包反应动力学模型。不同于实验数据直接拟合方法,采用遗传算法,通过比较总包反应模型与详细机理模型的计算结果,得到了优化的总包反应动力学参数。在不同反应停留时间、不同NSR和不同温度(800～1 400 K)下利用总包反应动力学模型进行计算。结果表明:总包反应模型能够准确预测NO还原反应温度窗口、脱硝效率和氨的摩尔分数的变化规律,也能够预测停留时间和NSR对脱硝效率及氨逃逸的影响,具有较好的适用性;预测停留时间为0.3 s时最低NO摩尔分数出现在1 225 K的温度下,最佳脱硝效率约为80%;当温度为1 193 K且氨氮比为1.5、反应时间为0.1 s左右时,反应体系中NO物质的量浓度就已降为初始浓度的50%以下;当反应时间延长到0.6 s时,脱硝率几乎达到最大值,停留时间超过0.6 s之后NO摩尔分数降低不明显。     

氨水储槽泄漏的粘接修复

阐述了氨水储槽破裂的原因及粘接修复工艺过程。破裂部位在经过清洗打磨,18%的浓盐酸处理液中室温处理5~10 min后,选用无碱无蜡玻璃纤维布和环氧-聚硫胶为修复材料,采用涂胶与玻璃布贴敷交替进行,最后室温固化24 h,完成整个粘接修复过程。     

小龙潭劣质褐煤的热解特性及其动力学模型

利用热重分析法对小龙潭劣质褐煤进行了热解实验研究.通过分析热重(TG)和微分热重(DTG)曲线得出:随着热解升温速率的提高,TG曲线向高温侧移动,产生热滞后现象,最大热解速度明显加大;随着煤粉粒度的增大,最终失重量减少;随着热解温度的升高,热解产物的生成量逐渐增加,在400~600℃之间,热解产物的生成速度最快,热解最剧烈;通过线性拟合发现该煤样的热解反应机理为三维扩散反应机理模型,并在已知反应机理函数的情况下求解出了煤样的热解反应动力学模型.