1. 研究目的与意义(文献综述)
氮氧化物(nox)是严重危害人类健康的大气污染物,也是导致酸雨和诱发光化学烟雾的主要原因之一。随着工业生产的发展和机动车数量的增加,人类向大气中排放的氮氧化物越来越多。全球每年排入大气的nox总量达3000万吨,而且还在持续增长,造成了生态和生活环境的严重恶化,采取有效的脱硝措施,消除nox的污染已成为当前大气污染治理中最重要的课题之一。迄今人们开发的脱硝方法可分为湿法和干法两种,前者由于运行费用高、设备庞大、有二次污染等问题而没有得到广泛应用。干法中的催化转化法一直受到人们的重视,催化转化法主要包括催化还原法和催化分解法,其中氨选择性催化还原法已在固定污染源nox污染治理中得到了成功的应用,这一方法可在含氧较高的气氛中工作,将nox转化为n2,但是该法投资和运行费用较高、耗氨量大、存在氨泄露造成二次污染的隐患,此外,该法工艺过程中把有用的nh3变成无用的n2,本身也是不经济的。
针对属于移动污染源的机动车尾气,人们一直使用三效催化剂来消除nox污染,其原理是利用尾气中的co和cxhy来还原nox。但是,出于节能环保的需要,未来的发动机将向着贫燃的方向发展,而贫燃尾气中氧气含量高,作为还原剂的co和cxhy含量降低,而且温度范围宽,催化剂易发生失活现象。催化转化法中的催化分解法则是利用催化剂把nox直接分解为n2和o2,该法具有不产生二次污染、不消耗还原剂、经济性好、工艺简单等优点而受到人们的广泛关注。近几十年来,人们对nox直接分解催化剂进行了大量研究,尤其是随着近年来催化新材料及其制备新技术的出现,该领域取得了令人瞩目的进展。
贵金属、金属氧化物、钙钛矿及类钙钛矿型复合氧化物、离子交换的zsm-5型分子筛等四大类催化剂在nox催化分解领域深受关注:
(1)贵金属:最早用于对nox进行催化分解的是贵金属催化剂。该类催化剂主要包括负载型的pt、pd、rh、au、ir、pt-rh和pt-pd等单金或合金,载体包括al2o3、sio2、tio2、zro2和zno等。一般来说,贵金属以pt和pd为佳,载体以γ-al2o3性能最好。
2. 研究的基本内容与方案
本课题论文实验的基本内容有:
确定nox分解催化剂的类型;
确定nox分解催化剂制备的方法;
3. 研究计划与安排
第1周:毕业设计任务书的接收;
第2周:相关资料的搜集;
第3周:开题报告编写;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 德利克·埃尔森,田学文,朱志辉,等. 烟雾警报——城市空气质量管理[m]. 北京:科学出版社,1999.2-29
[2] 郭占成. 活性炭选择性催化还原(scr)烟道气中 nox[j]. 环境工程,1999,17 (4):35-37
[3] 王明星. 大气化学[m]. 北京:气象出版社,1999.134
