选择性催化还原法（SCR）脱硝系统主要技术问题研究

摘要

本文以自制的颗粒催化剂为研究对象，在催化活性测试反应器中测试了催化剂的活性，建立了蜂窝状催化剂脱硝过程数学模型并进行了模拟计算；对600MW电厂的SCR反应器内部流场进行Fluent数值模拟和优化。 试验中分别制备了四种颗粒状催化剂--1％V<,2>O<,5>-10％WO<,3>/TiO<,2>(工业级)、2％V<,2>O<,5>-10％WO<,3>/TiO<,2>(工业级)、10％WO<,3>/TiO<,2>(工业级)、1％V<,2>O<,5>-10％WO<,3>/TiO<,2>(纳米级)，采用(NO+O<,2>+N2)为模拟烟气，NH<,3>为还原气体在反应器中测试各催化剂样品的活性。通过对制备的催化剂样品的性能测试及比较，发现1％V<,2>O<,5>-10％WO<,3>/TiO<,2>(纳米级)脱硝效果较好。 在考虑催化脱硝反应过程中质量传递，动量传递，和化学反应的基础上，建立了脱硝过程的数学模型，对所建立方程进行了离散，使用Matlab编程计算，模拟在温度变化、空速变化、氨氮比变化以及催化剂长度变化下，NO的脱除率，模拟结果与试验结果吻合较好。 以600MW电厂选择性催化还原反应器中导流板为研究对象，使用Fluent软件，对反应器内布置不同形状导流板时，对反应器内流场进行数值模拟，得出了较合适的导流板形状及流场；同时，还对反应器内设置整流器前后的流场进行了比较分析。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号表

声明

第一章绪论

§1.1研究背景及意义

§1.1.1 NOx污染的现状

§1.1.2燃烧过程中氮氧化物的生成：

§1.1.3 NOx治理技术

§1.1.4 SCR的介绍

§1.2研究内容

§1.2.1颗粒状SCR反应催化剂活性研究

§1.2.2成型SCR催化剂脱硝过程数值模拟

§1.2.3 SCR脱硝反应系统中导流板(Turning Vanes)的优化设计

参考文献

第二章颗粒状SCR反应催化剂活性研究

§2.1国内外研究现状

§2.2试验部分

§2.2.1原料试剂与仪器

§2.2.2催化剂的制备

§2.2.3实验介绍

§2.3催化剂活性实验研究

§2.3.1工业级催化剂试验结果及分析

§2.3.2纳米级催化剂试验结果及分析

§2.4结果与讨论

参考文献

第三章成型蜂窝状催化剂脱硝过程数值模拟

§3.1国内外研究现状

§3.2成型蜂窝状催化剂的制备

§3.2.1 SCR催化剂类型

§3.2.2成型蜂窝状催化剂的制备

§3.2.3 SCR成型催化剂活性试验台

§3.3试验蜂窝状催化剂脱硝模型的建立

§3.3.1蜂窝状催化剂脱硝过程数学模型假设

§3.3.2蜂窝状催化剂脱硝物理模型

§3.3.3建立蜂窝状催化剂脱硝模型

§3.4试验与模拟的结果比较

§3.4.1温度的影响

§3.4.2空速比的影响

§3.4.3氨氮比的影响

§3.4.4催化剂长度的影响

§3.5结果与讨论

参考文献

第四章SCR烟气脱硝反应器内不同导流板的流场数值模拟

§4.1研究现状

§4.1.1 Fluent软件的介绍

§4.1.2国内外的研究现状

§4.2 SCR系统的计算与设计

§4.2.1设计结果

§4.2.2设计图

§4.3 SCR导流板的模拟

§4.3.1几何模型

§4.3.2数值方法

§4.3.3导流板的模拟

§4.4结果与讨论

参考文献

第五章总结

§5.1结论

§5.2展望

致谢

作者在硕士期间发表的论文