大气污染源氮氧化物脱除研究

国家:CN-中国
行业领域:教育/培训
发布单位:河北工业大学
需求单位:河北工业大学
合作方式:不限
2023-02-14 17:01:25 1
项目描述

本项目前期从影响催化剂性能的影响因素出发,主要从组分、材料表面物理化学调控、晶体生长成核控制、模板剂的选择、合成过程控制方法等方面进行研究。铁电气石与铁基复合氧化物进行复合,应用于烟气脱硝催化材料中,催化剂脱硝效率在低温有较高的催化窗口且脱硝率可达 90%以上。

项目中需要解决的问题、计划达到的目标: 

目前国内在新型 SCR 材料对大气环境系统影响方面的研究还比较少,思想、理论、实验操作技术还处于起步阶段。如能成功聘请欧洲专家教授来我省及河北工业大学访学,将对我省的环境污染防治事业提供重要的参考建议,提升京津冀地区大气污染防治水平。

建立电气石/Fe 系稀土氧化物新型 SCR 催化材料结构、组成与性能之间的关系,找出在模拟工业炉窑污染物排放条件下催化剂活性变化规律,筛选出高活性的模型催化剂,阐明新型催化剂制备参数对催化性能的影响机理。 阐明催化剂、载体、表面涂层对催化性能的协同作用机理及有关影响规律,优化出最佳的负载工艺路线。提出 SCR 催化反应体系下化学反应动力学与热力学模型,弄清催化剂的表面氧空位和微观条件以及 SCR 反应条件对 SCR 还原反应及各种歧化反应机理的影响规律。通过工业炉窑排放评价系统,揭示各种 SCR 反应条件对 NOX 净化效果的作用机理和影响规律,测定和分析热稳定性、抗水抗硫性能的作用规律。

本项目拟邀请欧洲科学院院士,德国魏玛大学教授 Timon Rabczuk 前来我校与项目负责人一起开发改进先进耦合数值模拟平台,开展新型锂电池以及压弯电能量采集器优化设计的项目研究。

我国京津冀地区出现了严重的雾霾天气,而氮氧化物(NOx)是雾霾形成的主要诱因之一。 

控制 NOx 排放主要有排气后处理方法。在排气后处理技术中,目前应用最广泛的是钒钨钛系催化剂,但是尽管其目前大量应用于工程实践,其低温活性问题成为一道难以逾越的障碍。其最佳使用温度在 300-400℃,而针对京津冀地区广泛存在中小型工业窑炉其排烟温度普遍在150℃,针对这一问题开发新型低温(《150℃)SCR 催化剂对改善京津冀地区大气质量具有重要意义。

 本项目前期从影响催化剂性能的影响因素出发,主要从组分、材料表面物理化学调控、晶体生长成核控制、模板剂的选择、合成过程控制方法等方面进行研究。铁电气石与铁基复合氧化物进行复合,应用于烟气脱硝催化材料中,催化剂脱硝效率在低温有较高的催化窗口且脱硝率可达 90%以上。铁电气石主要成分 Fe2O3 与铁系复合氧化物相互作用,可作为主要活性成分,同时其优异的物理化学性能(如自发电极性、辐射远红外线等)可提高催化剂的氧化还原性能、提高其低温催化氧化 NO  NO2 性能,并细化铁基氧化物的晶粒,调控表面氧空位,从而为铁基氧化物 SCR 反应提供更多活性位,拓宽其低温脱硝活性窗口。利用所开发的新型低温脱硝催化材料,建立应用示范工程,为京津冀地区大气环境治理奠定基础。

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公司地址:天津市北辰区西平道5340号

公司简介:河北工业大学的前身是创办于 1903 年的北洋工艺学堂,是我国最早的培养工业人才的高等学校,创办了全国最早的高校校办工厂。1929 年改称河北省立工业学院,1995 年更名为河北工业大学。115 年来,学校始终秉承“勤慎公忠”的校训精神,坚持“工学并举”的办学特色,形成了“勤奋、严谨、求实、进取”的优良校风,现已发展成为一所以工为主、多学科协调发展的国家“211 工程”重点建设高校,是河北省人民政府、天津市人民政府和教育部共建高校,2016 年入选河北省“国家一流大学建设”一层次学校,2017年入选国家“世界一流学科”建设高校,学校将重点建设“先进装备工程与技术”学科群。近年来,材料科学、化学、工程学三个学科领域分别进入 ESI 全球排名前 1%。

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