基于烧结矿催化还原的烧结烟气脱硝试验研究

以烧结矿为催化剂对烧结烟气进行选择性催化还原(SCR)脱硝,研究了反应温度、NH3/NO物质的量比、空速和烧结矿粒径对烧结烟气SCR脱硝的影响.结果表明:烧结矿催化还原烧结烟气脱硝效果明显;烧结矿SCR脱硝的适宜窗口温度为350 ～ 450℃;随NH3/NO物质的量比增大、烧结矿粒径减小、空速(气体流速/催化剂体积)降低,脱硝效率提高;在反应温度为450℃、NH3/NO物质的量比为1.0、空速为3000h-1的条件下,用粒径为0.2～ 1.0 mm的烧结矿脱除烧结烟气中的NO,可以将NO质量浓度从400 mg/m3降到约260 mg/m3.     

含钒烧结矿催化脱除烧结烟气NO_X的性能研究

以含钒烧结矿为催化剂,对烧结烟气进行选择性催化还原(SCR)脱硝,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、比表面积与孔隙率测定仪(BET)和X射线衍射仪(XRD)等表征分析含钒烧结矿催化剂的物理化学性质,研究温度、NH3/NO摩尔比、空速、SO_2和H_2O对含钒烧结矿催化剂NO_X转化率的影响,并提出一种新的烧结烟气脱硝工艺。结果表明,含钒烧结矿催化剂的主要活性组分为Fe_2O_3和V_2O_5,在窗口温度为300℃,NH3/NO摩尔比为1,空速为1 000 h-1时,其NO_X转化率可达67%以上;H_2O能促进NO_X的转化,SO_2会降低含钒烧结矿的催化活性,当H_2O和SO_2同时存在时,NO_X转化率明显降低。     

SO2和H2O对Mn-Ce/TiO2催化剂低温SCR活性的影响

采用溶胶凝胶法制备Mn-Ce/TiO_2低温SCR催化剂并考察其活性,研究了SO_2和H_2O对Mn-Ce/TiO_2低温脱硝催化剂的影响,并运用XRD、BET、SEM和FT-IR对中毒前后的催化剂进行表征。结果表明,催化剂在无SO_2和H_2O条件下具有良好的脱硝性能,在140℃时NO_x去除率达到84%。但若向模拟烟气中加入SO_2和H_2O,则随其体积分数增大对催化剂活性产生明显抑制作用。当H_2O的体积分数为5%、SO_2为700×10-6时,反应4 h后,NO_x去除率降为53%。H_2O对催化剂的抑制作用随H_2O的除去而消除,H_2O主要通过与NO_x的竞争吸附来抑制催化剂的活性。低浓度的SO_2对催化剂活性影响较小,SO_2体积分数为100×10~(-6)时,稳定后NO_x去除率仍能维持在80%以上,但较高体积分数的SO_2引起的催化剂失活不可自行恢复。SO_2毒化作用主要是引起了硫酸铵盐覆盖催化剂的表面活性位,以及造成活性组分MnO_x的晶化,并破坏了MnO_x与TiO_2间的强相互作用。H_2O和SO_2共同存在时,H_2O可以弱化SO_2对催化剂的毒化作用,主要因为H_2O与SO_2的竞争吸附作用而使SO_2对催化剂活性的影响减弱。     

Fe(Ⅱ)EDTA溶液脱除NO实验研究

在脱硝喷淋系统上研究了各实验条件对Fe(Ⅱ)EDTA络合脱除NO的影响,结果表明:吸收液的酸碱度影响Fe~(2+)/EDTA络合形式,当溶液处于弱酸、弱碱条件下有效脱硝络合形式Fe(Ⅱ)EDTA浓度最高;当配制Fe(Ⅱ)EDTA络合剂时,Fe~(2+)/EDTA摩尔比为3 2时脱硝效率最大,过多的Fe~(2+)或EDTA不利于脱硝;当温度由30℃上升至80℃时脱硝效率下降了36%;在0.05mol/L的Fe(Ⅱ)EDTA的吸收液中加入0.1mol/L的氨水,可实现40%的脱硝率和90%的脱硫率。     

脉冲电晕放电与CuO/γ-Al2O3协同处理烟气中SO2和NO的实验研究

研究了催化剂CuO/γ-Al2O3与脉冲电晕放电协同作用脱除烟气中的SO2和NO.结果表明, 在100 ℃以下,CuO/γ-Al2O3与脉冲电晕放电协同作用具有较好的脱硫脱氮效果.当脉冲电压40 kV,进口烟气温度80 ℃,出口烟气温度40℃,气体在烟道中的流速为1.3 m/s,SO2的初始质量浓度为1 400 mg/m3,NO的初始质量浓度350 mg/m3,SO2的脱除率达到85%,NO的脱除率达到30%.     

同时脱硫脱硝固态反应剂研究进展

针对于干法同时控制热力发电厂NO_x和SO_2的排放,综述了近年来研究较广泛的钙基吸收剂、改性活性炭吸收剂、γ-Al_2O_3吸收-催化剂、天然锰矿石反应剂等几种同时脱硫脱硝固态反应剂的结构特性,以及脱硫脱硝效率。根据这几种固态反应剂的研究现状指出了应更进一步对氮氧化物和硫氧化物在同时脱除时的相互影响进行研究,从而提高同时脱硫脱硝效率。     

超声波雾化处理模拟烟气中的SO_2研究

采用超声波雾化技术雾化Mn~(2+)吸收液,并利用雾滴中的Mn~(2+)催化氧化SO_2,达到净化低浓度SO_2的目的。通过试验考察自然光照、雾化参数及工艺条件对超声雾化脱硫率的影响。结果表明,在有Mn~(2+)催化剂的条件下,自然光照对SO_2在雾中的氧化贡献较小。在雾化液pH值4~6、气体流量0.3 L/min、雾化液体积120 m L、雾化功率40 W、Mn~(2+)浓度0.01 mol/L、温度35℃、SO_2质量浓度1 500 mg/m3、氧体积分数15%的最佳反应条件下,脱硫率100%可维持510 min,脱硫率维持在80%以上的时间为880 min。     

烧结烟气NID半干法脱硫影响因素的实验研究

对烧结烟气NID脱硫工艺入口SO2质量浓度大于2 000 mg/m3的情况进行了实验研究。研究结果表明,入口SO2质量浓度为2 800 mg/m3条件下,随反应温度升高脱硫效率先升高,在120℃时脱硫效率达到91%,而后趋于平稳;随Ca/S提高,脱硫效率也提高,Ca/S为1.6时,脱硫效率达到91%;H2O/Ca O增大,脱硫效率先上升,在1.8时脱硫效率达到最高91%,而后下降;循环倍率对脱硫效率提升效果显著,在循环倍率150时脱硫效率达到了93.4%。实验结果与现场监测数据表明,较低的烟气入口浓度更利于SO2脱除,高浓度和低浓度SO2工况下的最优操作参数不完全相同。     

湿法串联氧化脱硝机理研究

采用鼓泡法测试一定质量分数的H_2O_2和NaClO_2溶液在不同的温度和质量分数条件下氧化吸收剂对脱硝效率的影响,得出各自最优脱硝条件,最后与一定质量分数的KMnO_4溶液两两串联得出最优脱硝条件。结果表明:(1)NaClO_2的脱硝效率高于H_2O_2的脱硝效率。(2)在一定质量分数范围内,H_2O_2和NaClO_2的脱硝效率随质量分数的增加而增加,但超过临界质量分数后,脱硝效率降低。(3)NaClO_2与KMnO_4溶液串联,得到的脱硝效率最高。     

加氨脱除SO_2过程的铵盐回收研究

论述了加入NH_3的热化学脱除硫过程,以及湿度、NH_3/SO_2摩尔比、温度对铵盐回收率的影响规律。从中发现当湿度大于17％RH、NH_3/SO_2摩尔比大于2时,对铵盐回收率影响不大。然而气体的对铵盐回收率影响甚大,当温度高于54℃时用电收尘器收集时铵盐回收率低于10％;温度在30℃左右时,铵盐回收率高达90％以上。解决了热化学干法脱硫的铵盐回收难点。     

水蒸气对乙烷在金属铁表面还原NO的影响

温度在300~1 100℃时,由程序控温电加热水平陶瓷管反应器在N_2气氛和模拟烟气气氛下,试验研究了水蒸气对乙烷(C_2H_6)在金属铁表面还原NO的影响。在不同温度和模拟烟气中C_2H_6的化学计量比条件下测试了NO的还原效率,讨论了水蒸气对NO还原效率的影响。对反应后铁样品的组分和微观结构变化进行了XRD和SEM分析。结果表明,水蒸气参与了金属铁的氧化反应,而C_2H_6参与了Fe2O3的还原反应,它们的共同作用影响了铁表面的微观结构和组分的变化,从而影响了NO的还原效率。在N_2气氛中,700℃以上时水蒸气降低了C_2H_6还原NO的效率。当C_2H_6的量一定时,随着水蒸气的增加,NO的还原效率有一定的增大。有水蒸气、800℃以下时,不使用C_2H_6时的NO还原效率低于有C_2H_6时,而在800℃以上时高于有C_2H_6时的NO还原效率。在N_2氛围和含有水蒸气条件下,800℃以下时C_2H_6在金属铁表面还原NO的效率要高于相同条件下甲烷(CH4)的效率;800℃以上时C_2H_6/CH4在金属铁表面还原NO的效率的差距逐渐减少。在模拟烟气、800℃以上、富燃料条件下,水蒸气和SO_2对C_2H_6在金属铁表面还原NO的影响较小,可忽略。在模拟烟气(O_2体积分数2.0%、CO_2体积分数16.8%、NO体积分数0.05%、H_2O体积分数7%、SO_2体积分数0.02%、N_2配平)、900℃以上、富燃料条件下,如空气过量系数SR1=0.7时,C_2H_6还原NO的效率超过90%。在富氧条件下,水蒸气使NO的还原效率显著提高,如在模拟烟气(O_2体积分数2.0%、CO_2体积分数16.8%、NO体积分数0.05%、N_2配平)中,当SR1=1.2、1 000℃时,体积分数7%的水蒸气使NO的还原效率增加了27.6%。     

乙二胺四乙酸合钴吸收一氧化氮的研究

采用乙二胺四乙酸合钴对NO气体进行络合吸收实验,以实现湿法脱硝。试验初步研究Co2+EDTA络合吸收NO的反应条件,主要影响因素包括氧含量、p H值、反应温度和吸收剂浓度。研究结果表明,有氧存在时,Co2+EDTA具有一定的脱除NO能力。在50℃时,鼓泡反应装置中当氧质量分数为10%,溶液p H=9.0时,以0.01 mol/L的Co2+EDTA作为吸收液与NO进行反应,脱硝率可达到74%以上,并可维持一定时间的脱硝作用。     

负载型膨胀石墨催化剂低温催化氧化NO研究

膨胀石墨(EG)具有四级孔结构,是一种优良的吸附剂和催化剂载体.采用超声浸渍法制备了Mn/EG催化剂,用于低温催化氧化NO,考察了金属负载量、进口NO质量浓度及O2体积分数对NO氧化效率的影响.结果表明,利用超声浸渍法制备得到的Mn/EG催化剂低温催化氧化活性较好,且催化剂表面的3价Mn对反应活性有重要影响.进口气体中O2体积分数对反应活性有明显的影响,低温时高体积分数的氧能促进NO的转化.150℃时,在NO体积分数为0.05％、O2体积分数为3％、空速为47 770 h-1的条件下,该催化剂的NO催化氧化效率可达42％.     

Fe再生氨/Fe~(Ⅱ)EDTA法同步脱硫脱硝废液研究

采用氨/Fe~(Ⅱ)EDTA法同步脱除烧结烟气中SO_2和NO_x,并通过铁屑再生废液中Fe~(Ⅱ)维持脱硝效率。实验结果显示,氨/Fe~(Ⅱ)EDTA法脱硫效率可达100%,脱硝效率可达68.3%。但是,随着实验时间的延长,脱硝效率逐步下降。通过铁屑再生Fe~(Ⅱ)-除铁后,脱硝效率从48.8%增加至57.1%。     

甲醇对等离子体脱硫脱硝影响的实验研究

应用等离子体耦合催化剂进行烟气同时脱硫脱硝实验,重点分析了甲醇对脱硫脱硝效率的影响,同时研究了反应温度、甲醇浓度等因素的影响。实验结果表明,在V2O5/TiO2催化剂耦合等离子体反应器中,200℃时添加0.4%的甲醇能将NO的氧化效率从38%提高到99%。     

烟气组分对活性炭脱硫性能的影响

活性炭应用于烟气脱硫技术具有脱硫效率高、原料来源广泛、工艺适应范围广、环保性能好、脱硫过程不耗水等优点,受到人们的高度重视。简要介绍了我国SO2的污染现状及目前各种脱硫技术,采用干法脱硫工艺,着重对影响脱硫效率的反应温度、烟气中O2体积分数、SO2体积分数和活性炭粒径等因素进行了研究。结果表明:1)温度的降低有利于提高脱除SO2的效率;2)烟气中O2体积分数越高,活性炭脱硫效果越好,活性炭脱硫能力与烟气中O2体积分数成正比;3)烟气中SO2体积分数越低,活性炭脱硫效果越好,活性炭脱硫能力随SO2体积分数增加而降低;4)活性炭粒径对活性炭的脱硫能力没有明显影响。     

玻璃熔窑烟气 SCR 脱硝试验研究

以液氨作为还原剂,在日产500 t的浮法玻璃熔窑上进行选择性催化还原(SCR)脱硝工艺的试验研究。该烟气氮氧化物的原始质量浓度为1 930 mg/m3,通过SCR试验装置,在实际烟气工况下,考查了反应温度、空速、氨氮摩尔比等因素对脱硝效率的影响,综合考虑经济因素,确定了该工艺最佳工况温度为382℃,空速为5 000 h-1,氨氮摩尔比为0.9。试验结果显示,在最佳工况条件下,脱硝效率可达到82.81%,出口处NOX质量浓度为332 mg/m3,NH3质量浓度小于1.0 mg/m3,远低于排放标准中限定的NH3质量浓度(2.5mg/m3)。     

废轮胎再燃脱硝试验研究

针对氮氧化物污染气体的脱除和废轮胎的能源资源化利用,对废轮胎胶粉的再燃脱硝特性进行了试验研究.利用模拟烟气在一个两段式管式炉实验台上对基于废轮胎胶粉和不同灰份组成的混合燃料进行了再燃和燃烬脱硝试验.再燃和燃烬温度分别为1 150 ℃和1 250 ℃.结果表明,废轮胎具有优良的再燃脱硝效果,在典型的再燃条件下其脱硝效率和天然气相当,再燃段SR2最佳值在0.9～0.95.当进口NO体积分数从0.05%增加到0.08%时,再燃脱硝的效率增加,但随NO体积分数的增加效率曲线逐渐变得平缓.但当停留时间增加到一定时间后,则脱硝效率均呈现出趋于渐近值的特点.在停留时间大约为0.3 s时可达到最好的脱硝效果.随着SR2的增大,再燃中间产物HCN的生成量逐渐下降,而NH3的生成量在SR2大于0.9后变化不大.当把废轮胎胶粉与布袋除尘器所收集的电厂褐煤灰混合使用时,再燃和燃烬两段脱硝试验的效率高达86%,和同样条件下天然气的混合两段脱硝试验非常接近.通过检测该条件下再燃中间产物HCN/NH3的生成量发现,褐煤灰能有效地控制再燃中间产物HCN/NH3的生成,避免了HCN/NH3在燃烬段的二次氧化.研究表明,废轮胎胶粉是一种非常好的再燃脱硝替代燃料.     

F-V-Mn-TiO_2可见光催化脱除NO的性能

采用溶胶凝胶法制备具有工业应用价值的改性TiO_2,用自制评价系统考察其在室温可见光下对NO的氧化脱除。优化制备条件,对其进行XRD,UV-vis和热重分析表征,探讨反应机理。结果表明:掺杂Mn1%,500℃、3 h煅烧条件下,F-V-Mn-TiO_2对NO脱除率达80. 1%,较V-Mn-TiO_2、Mn-TiO_2、纯TiO_2都有显著提高。通入NH_3后,脱除效率高达98. 0%。同时具有较强的抗H_2O和SO_2能力,连续使用7次后效率仍有50%以上且热稳定性能良好,性能明显优于商用催化剂。F、V、Mn掺杂协同作用抑制晶粒尺寸,抑制锐铁矿型转变。改性后禁带宽度降为2. 73 e V,实现对可见光的响应。利用化学反应进一步解释催化活性机理。     

铜基CO-SCR脱硝催化剂试验研究

为提高铜基催化剂的CO-SCR脱硝性能,并降低反应温度,以铜为活性组分,铁为助剂,γ-Al_2O_3为催化剂载体,采用等体积浸渍法制备了一系列Cu-Fe/γ-Al_2O_3型CO-SCR脱硝催化剂,考察了活性组分负载量、助剂成分及负载量、催化剂预处理及烟气工况对催化剂活性的影响,并对催化剂进行了XRD、BET、XPS和AES等表征。结果表明,预处理会使催化剂表面的部分Cu~(2+)转变为Cu~+,有利于反应的进行。铜负载量为5%时催化剂的脱硝效率最高,铁的加入可以明显提高铜基催化剂在较低温度下的脱硝效率,5Cu-3Fe/γ-Al_2O_3催化剂表现出最优的脱硝性能,在450℃下脱硝效率达到99.8%。