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纳米二氧化钛催化燃烧固硫机理的实验研究

作　者: 李丹丹
导　师: 王淑勤
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 环境工程
关键词: 纳米TiO2 催化燃烧固硫机理
分类号: X701.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 82次
引　用: 1次
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内容摘要

本文对纳米TiO₂催化燃烧固硫进行了实验研究。通过对燃烧后煤灰的成分分析和燃烧烟气中SO₂含量的测定,确定其固硫效果。探讨了纳米TiO₂添加量、Ca/S、燃烧温度和不同条件制备的纳米TiO₂对分析纯CaO固硫的影响。通过对反应产物的红外、X射线衍射、比表面积分析以及原煤的热重分析,讨论了纳米TiO₂催化燃烧固硫的机理。实验结果表明,纳米TiO₂对CaO具有一定的催化燃烧固硫作用,能够提高CaO固硫效果。在最佳实验条件下,纳米TiO₂添加量为8%,钙硫比Ca/S为2,燃烧温度为850℃,通氧量为40ml/min,烟煤固硫率为87.7%,褐煤固硫率为87.8%,比不添加纳米TiO₂时固硫效率分别提高了16.9%和13.4%。

全文目录

摘要  4
ABSTRACT  4-8
第一章引言  8-18
  1.1 研究背景  8-9
    1.1.1 我国煤炭资源现状  8
    1.1.2 二氧化硫污染现状及其危害  8-9
  1.2 目前脱硫技术概述  9-12
    1.2.1 燃烧前脱硫技术  10
    1.2.2 燃烧中脱硫技术  10-11
    1.2.3 燃烧后烟气脱硫技术（FGD）  11-12
  1.3 燃煤固硫技术  12-15
    1.3.1 燃煤固硫原理  12-13
    1.3.2 燃煤固硫的主要影响因素  13-14
    1.3.3 燃煤固硫剂研究进展  14-15
  1.4 研究的内容、方法及意义  15-18
第二章纳米TiO_2 粉体的催化特性及制备  18-23
  2.1 催化剂的作用机理  18-19
    2.1.1 催化剂的作用特点  18-19
    2.1.2 催化剂的作用本质  19
  2.2 纳米TiO_2 粉体的催化特性  19-20
    2.2.1 纳米TiO_2 粉体的材料特征  19-20
    2.2.2 纳米TiO_2 粉体的催化特性  20
  2.3 纳米TiO_2 的制备方法  20-21
    2.3.1 气相法  20
    2.3.2 液相法  20-21
    2.3.3 固相法  21
  2.4 利用溶胶-凝胶法合成纳米TiO_2 粉体  21-23
    2.4.1 实验原理  21
    2.4.2 实验步骤  21-23
第三章纳米TiO_2 催化燃烧固硫实验  23-35
  3.1 纳米TiO_2 催化燃烧固硫实验系统  23-24
  3.2 实验方法  24-25
    3.2.1 实验条件及方法  24
    3.2.2 实验步骤  24-25
  3.3 煤灰成分分析方法  25-32
    3.3.1 实验溶液的配置  25-26
    3.3.2 二氧化硅的测定（动物胶凝聚质量法）  26
    3.3.3 三氧化二铁和三氧化二铝的测定（EDTA 容量法）  26-29
    3.3.4 氧化钙的测定（EDTA 容量法）  29-30
    3.3.5 二氧化钛的测定（过氧化氢分光光度法）  30-31
    3.3.6 三氧化硫的测定（硫酸钡质量法）  31-32
  3.4 烟气中SO_2 含量测定方法  32-34
  3.5 煤灰回掺实验  34-35
第四章纳米TiO_2 催化固硫实验结果与讨论  35-47
  4.1 煤灰成分分析结果  35-41
    4.1.1 不同纳米TiO_2 添加量对灰分中SO_3 含量的影响  35-36
    4.1.2 不同纳米TiO_2 添加量对CaO 转化率的影响  36-37
    4.1.3 不同纳米TiO_2 添加量对灰分中Fe_2O_3 含量的影响  37-38
    4.1.4 不同纳米TiO_2 添加量对灰分中Al_2O_3 含量的影响  38-40
    4.1.5 不同纳米TiO_2 添加量对灰分中SiO_2 含量的影响  40-41
  4.2 纳米TiO_2 催化固硫实验结果  41-45
    4.2.1 不同纳米TiO_2 添加量对固硫率的影响  41-42
    4.2.2 不同钙硫比对固硫率的影响  42-43
    4.2.3 不同燃烧温度对固硫率的影响  43-44
    4.2.4 不同纳米TiO_2 对固硫率的影响  44-45
  4.3 煤灰回掺实验结果  45-47
    4.3.1 烟煤煤灰回掺对固硫率的影响  45
    4.3.2 褐煤煤灰回掺对固硫率的影响  45-47
第五章纳米TiO_2 催化燃烧固硫的机理分析  47-61
  5.1 煤灰的表征分析  47-52
    5.1.1 煤灰的红外光谱及X 射线衍射分析  47-50
    5.1.2 煤灰的比表面积分析  50-52
  5.2 原煤的热重分析  52-58
    5.2.1 实验方法  52
    5.2.2 实验结果与分析  52-58
  5.3 纳米TiO_2 催化燃烧固硫的机理分析  58-59
  5.4 经济性分析  59-61
第六章结论与建议  61-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  67

纳米二氧化钛催化燃烧固硫机理的实验研究

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