26697

كاهش برخي از آلاينده‌هاي گازي خروجي دودكش‌هاي نيروگاه‌هاي توليد برق با استفاده از نانوكاتاليزورهاي ارتقاء‌يافته اكسيد فلزي

دكتري

شيمي تجزيه

1400-1401

1401/03/18

دكتر منصور انبياء

-

شيمي

امروزه اهميت صنايع مختلف از جمله نيروگاه‌هاي توليد برق غير قابل انكار است. ولي اين صنعت در كنار توليد برق، يكي از منابع نشر آلاينده‌هاي هوا نيز مي‌باشد. بنابراين لازم است به منظور جلوگيري از ورود اين آلاينده‌ها به هوا، از روش‌هاي كارآمد و اقتصادي مانند روش‌هاي حذف كاتاليزوري استفاده گردد. هدف پژوهش حاضر نيز بررسي و مقايسه بازده حذف برخي آلاينده‌هاي گازي منتشر شده از دودكش نيروگاه‌هاي توليد برق با استفاده از كاتاليزورهاي مرسوم در صنعت مي‌باشد. به همين منظور از كاتاليزور V2O5 ارتقاء‌يافته با اكسيدهاي فلزي WO3 و CuO كه به روش اشباع‌سازي (تلقيح) بر روي پايه‌هاي TiO2 و SiO2 بارگذاري شده‌اند استفاده شد. به علاوه جهت بهبود و ارتقاء فرآيندهاي حذفي و افزايش بازده، از فناوري نانو كمك گرفته شد. ريخت‌شناسي و ساختار پايه‌ها و نانوكاتاليزورهاي سنتز شده با استفاده از روش‌هاي XRD، FESEM، TEM، EDS، BET و XPS بررسي گرديد. سپس فرآيند حذف نانوكاتاليزوري آلاينده‌هاي گازي NO، SO2 و CO با استفاده از نانوكاتاليزورهاي سنتز شده انجام شد. نتايج نشان داد كه نانوكاتاليزورهاي بر پايه TiO2 داراي بازده بيش‌تري نسبت به نانوكاتاليزورهاي بر پايه SiO2 بودند. هم چنين بيش‌ترين بازده حذف نانوكاتاليزورهاي بر پايه TiO2 در مقايسه با نانوكاتاليزورهاي بر پايه SiO2 در دماهاي كم‌تري حاصل شدند. اين امر نشان مي‌دهد نانوكاتاليزورهاي بر پايه TiO2 از نظر صرفه اقتصادي و كارايي از نانوكاتاليزورهاي بر پايه SiO2 مناسب‌تر مي‌باشند. به اين ترتيب از ميان 8 نوع نانوكاتاليزور سنتز شده در پژوهش حاضر، بهترين نانوكاتاليزور براي حذف NO نانوكاتاليزور V2O5-WO3-CuO/TiO2 با بازده 7/97% در دماي °C 300-350، براي حذف SO2 نانوكاتاليزور V2O5-CuO/TiO2 با بازده 3/%92 در دماي °C 400-450 و براي حذف CO نانوكاتاليزور V2O5-CuO/TiO2 با بازده 2/70% در دماي °C 350-500 بودند.

1401/04/11

Reduction of some Gas Pollutants in Power Plant's Flue Gases using Promoted Metal Oxide Nanocatalysts

6/8/2023 12:00:00 AM

Nowadays, the importance of various industries including power plants is undeniable. But this industry, in addition to generating electricity, is also a source of air pollutants. Therefore, to prevent the emission of flue gases into the air, it is necessary to use efficient and economical methods such as catalytic reduction technique. It is worth mentioning the general objective of this study is to investigate and compare the reduction of some gaseous pollutants emitted from the flue gases of power plants using the same nanocatalysts. In this study, V2O5 was impregnated on TiO2 and SiO2 and promoted with metal oxides including WO3 and CuO. In addition, nanotechnology was used to improve reduction processes and increase efficiency. The synthesized supports and nanocatalysts' morphology were investigated using XRD, FESEM, TEM, EDS, BET, and XPS techniques. Then the reduction process of NO, SO2, and CO was performed using synthesized nanocatalysts. The results showed TiO2-based nanocatalysts were more efficient than SiO2-based. Also, the highest reduction efficiency of TiO2-based nanocatalysts was obtained at lower temperatures than SiO2-based. This subject indicates that TiO2-based nanocatalysts are more economical and efficient than SiO2-based. In this study, the best synthesized nanocatalysts are V2O5-WO3-CuO/TiO2 for NO (97.7% efficiency at 300-350 °C), V2O5-CuO/TiO2 for SO2 (92.3% efficiency at 400-450 °C), and V2O5-CuO/TiO2 for CO (70.2% efficiency at 350-500 °C).

كاهش نانوكاتاليزوري , نانوكاتاليزور ارتقاء‌يافته اكسيد فلزي , نيروگاه توليد برق , نانومواد متخلخل , واناديم پنتا اكسيد

Nanocatalyst reduction , Promoted metal oxide nanocatalysts , Power plants , Porous nanomaterials , Vanadium pentoxide

Zahra Hassankhani Majd

Professor Mansoor Anbia