脫硝工程優(yōu)化模擬和催化劑小試.pdf

1、氮氧化物（NOx）是大氣的主要污染物之一，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境和人類健康。燃煤鍋爐等固定源和機(jī)動車等移動源排放的廢氣是NOx最主要的來源。選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction, SCR）技術(shù)是目前國際上最成熟、應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)。催化劑是SCR技術(shù)的核心和關(guān)鍵。
　　本文通過計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics, CFD）對煙氣脫硝系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬，優(yōu)選出最

2、佳的設(shè)計方案為實際工程應(yīng)用提供理論參考。對煙氣脫硝系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，改進(jìn)內(nèi)容包括整流格柵的數(shù)目、尺寸、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸、和導(dǎo)流板的數(shù)目、尺寸，并通過CFD對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)選。本論文在之前模型的基礎(chǔ)上，增加整流格柵數(shù)目，反應(yīng)器內(nèi)部流場的氣流分布的均勻性并未提高，優(yōu)選整流格柵的數(shù)目為21。在優(yōu)選整流格柵數(shù)目后，增加整流格柵的高度，內(nèi)部流場氣流分布的均勻性呈現(xiàn)先增大后降低的趨勢，優(yōu)選整流格柵的高度為0.5m。在此基礎(chǔ)上內(nèi)部流場氣流分布的均勻性仍

3、沒有達(dá)到合格的要求，因此考慮改進(jìn)SCR反應(yīng)器的設(shè)計尺寸。在改進(jìn)模型的基礎(chǔ)上，改變直導(dǎo)流板的安裝位置和數(shù)目后，對流場氣流分布的均勻性有較大的改善作用，優(yōu)選直導(dǎo)流板的數(shù)目為5。優(yōu)選直導(dǎo)流板的數(shù)目后，改變直導(dǎo)流板的長度，當(dāng)直導(dǎo)流板長度為1.2m時，內(nèi)部流場的速度分布均勻，滿足良好的要求，優(yōu)選直導(dǎo)流板的長度為1.2m。
　　本文利用水熱法制備出SAPO-44分子篩，并通過離子交換法制備出新型分子篩SCR催化劑Cu-SAPO-44。運用XR

4、D、N2吸脫附、ICP-AES、SEM、XPS、H2-TPR等技術(shù)對催化劑的結(jié)構(gòu)、形貌和氧化還原性能等進(jìn)行表征。結(jié)果顯示：以一定的配料比可以制備出高純度、高潔凈度的SAPO-44分子篩，經(jīng)離子交換后，Cu-SAPO-44的結(jié)晶度明顯下降。Cu-SAPO-44催化劑的顆粒尺寸和孔尺寸較純SAPO-44分子篩有所降低，催化劑的表面未發(fā)現(xiàn)含Cu物種，說明通過離子交換法制備的分子篩中，Cu物種可能較為均勻的分散在分子篩孔道內(nèi)部，堵塞部分孔道，造