微波辐照活性炭床烟气脱硝实验研究

微波诱导催化作用结合活性炭的吸附和还原能力可以实现烟气中氮氧化物的还原脱除. 利用微波反应器开展了微波辐照活性炭烟气脱硝实验, 研究了微波辐照功率(反应温度)、烟气流率、NO浓度以及烟气共存成分对脱硝效率的影响. 实验结果表明, 微波功率越高, 脱硝效率也越高, 在560 W可达80%左右的脱硝效率|活性炭质量越大脱硝反应越完全, 50 g活性炭可脱除83%的NO|烟气流率增加脱硝效率降低|烟气中氧的存在对脱硝有一定促进作用, 烟气含湿量过大对脱硝不利. 脱硝反应动力学研究表明, NO的反应级数近似为1, 速率常数为k＝1.33 min^－1. BET测试表明, 微波辐照活性炭后其表面积有少量下降.     

烟气催化脱硝装置对多环芳烃排放特性的影响

通过对装有选择性催化还原(SCR)脱硝装置的燃煤锅炉排放烟气中的多环芳烃(PAHs)进行测试,分析比较了工业锅炉排放的PAHs经过SCR脱硝装置前后的排放特性变化.实验结果表明,烟气催化脱硝装置促进了PAHs含量的增加,特别是低环多环芳烃含量的增加,并提高了其毒性当量,但对PAHs在气相与颗粒相的分布影响不大.     

选择性氧化还原脱硝催化剂

氮氧化物（NO_x）是烟气中的主要污染性气体之一,脱除NO_x已经刻不容缓。本文综述了近年来烟气中NO_x的脱除方法,分析了以钒基催化剂、铁基催化剂、分子筛催化剂为代表的高温脱硝催化剂,讨论了以贵金属催化剂、锰基催化剂、碳基催化剂为代表的低温脱硝催化剂, 阐述了不同温度下选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂的反应机理,展望了脱硝领域的发展前景。     

活性炭纤维的预处理及其SCR催化活性研究

随着中国能源工业的继续发展,氮氧化物排放相应政策法规的制定,烟气脱硝已经成为污染控制的重要组成部分.     

蒸馏法测定燃煤锅炉飞灰中氨的含量

正随着我国火电厂大气污染物排放标准的提高,目前新建的燃煤发电机组要求安装选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝装置来降低NO_x排放,未安装的投产机组也将逐步通过改造安装~([1-4])。SCR烟气脱硝的原理是在催化剂作用下,向烟气中喷入氨,将NO_x催化还原成氮气和水,由于喷入的氨气与烟气的反应不可能达到100%,在反应器的某些区域,氨气的含量会大于烟气中的NO_x含量,这样就造成氨     

亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的热力学研究

在自行设计的小型鼓泡反应器中, 以亚氯酸钠溶液作为吸收剂, 进行了模拟烟气同时脱硫脱硝实验研究, 得到反应的最佳实验条件以及在此条件下同时脱硫脱硝效率. 分析了反应产物, 推导出了亚氯酸钠溶液与硫氧化物、氮氧化物的反应历程以及总化学反应方程式. 利用热力学原理计算出亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的摩尔反应吉布斯函数、摩尔反应焓变、化学反应平衡常数以及化学反应达到平衡时SO2和NO的分压力. 结果表明: 亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝是可行的, 且可以几乎100%的脱除烟气中的SO2和NO.     

五彩湾煤灰的烧结特性及不同添加剂的影响规律

采用热机械分析仪、高温热台显微镜、XRD及FactSage软件相结合的方法,研究了五彩湾煤灰的烧结特性及不同添加剂的影响规律。结果表明,沙子(SiO_2含量约为80%)和煤矸石(SiO_2含量为54%,Al_2O_3含量为42%)能改变煤灰的烧结特性(烧结温度和烧结速率),但不同添加剂改变的程度不同。添加10%的沙子能使烧结温度提高70℃,而0-15%煤矸石不能使烧结温度升高。此外,烧结速率随添加剂增多而减小,烧结区间随添加剂增多而延长。进一步研究表明,添加剂能够改变煤灰初始液相温度、组成、含量、煤灰中硫酸盐的分解温度及初始液相温度从而改变煤灰的烧结特性。     

煤催化气化条件下不同煤种煤灰烧结行为研究

选取9类典型煤种,利用压差法测定烧结温度的实验装置,结合灰渣的XRD分析结果,考察了添加K基碱金属催化剂、不同煤种灰成分对烧结温度的影响。结果表明,碳酸钾催化剂的添加,明显降低高铁钙含量的WJT煤的灰熔点及烧结温度,碱金属K化合物极易同煤中Fe、Ca的矿物质反应生成低温共融物进而加剧煤灰的熔融结渣。不同煤种烧结温度的差异与煤灰中硅、铝、铁、钙含量密切相关。铝、硅含量高的煤灰烧结温度较高,而铁、钙含量高的煤灰烧结温度相对较低。碱金属K催化剂的添加加剧了煤灰的烧结结渣,而钙、铁的存在会加速硅铝酸盐间的反应生成低温共融物进而加速灰熔融。各煤种烧结温度的变化与其灰成分在CaO-SiO₂-Al₂O₃、FeO-SiO₂-Al₂O₃三元相图上的位置相吻合。     

离子色谱法测定卷烟主流烟气中NO_x与烟丝中NO_3~-含量

<正>烟气中的氮氧化物(NOx)大部分来源于烟草中的硝酸盐(NO3-)[1],一方面由于硝酸盐热分解产生氧气,卷烟中硝酸盐含量增加有助于提高卷烟燃烧性,另一方面由于卷烟主流烟气中NOx的含量主要和烟丝中的NO3-相关[2],随着烟草中硝酸盐含量的增加,主流烟气中N2O、NO、NO2等氮氧化物的释放量也随之增加,NOx是卷烟烟气中主要有害成分之一,被列入了"Hoffmann有害成分名单"     

烟气共存成分对微波辐照活性炭同时脱硫脱硝的影响研究

研究了O₂、CO₂以及水蒸气等各种烟气共存成分对微波辐照活性炭脱硫脱硝的影响。实验结果表明,SO₂对烟气脱硝有一定的抑制作用;烟气中水蒸气会抑制脱硫,低浓度水蒸气含量使脱硝效率上升,但高浓度水蒸气使脱硝效率下降;O₂和CO₂的存在可在一定程度上促进脱硫脱硝,但高浓度的O₂和CO₂会造成活性炭的损耗,从而抑制与脱硫和脱硝有关的还原反应。采用此方法可有效脱除烟气中SO₂和NO_{x,其脱除效率均在90%以上。}     

微波改性活性炭用于烟气脱硫脱硝的实验研究

在用浓硝酸、氢氧化钾化学改性活性炭的基础上,使用专门设计的微波发生器对活性炭进行热处理,制备了一种高效的活性炭吸附剂用于烟气脱硫脱硝。改性活性炭对模拟烟气的吸附实验表明,活性炭经微波改性后的脱硫吸附量明显提高,氢氧化钾浸泡加微波改性的脱硫效果最好,浓硝酸浸泡加微波改性的活性炭对氮氧化物也有比较好的吸附效果,NO的吸附容量可达到36.8×10-3。扫描电镜(SEM)显示,微波改性后的活性炭微孔充分,有利于污染物的脱除。此外,还对各种改性方法提高活性炭脱硫脱硝性能的机理进行了分析。     

SCR烟气脱硝对PM2.5排放特性的影响机制研究

采用V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂,对选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置出口PM_2.5物性进行分析,考察SO₂氧化与PM_2.5形成的关系,并采用原位漫反射红外光谱(DRIFTS)对SCR脱硝过程中NH₄HSO₄的生成及SCR脱硝温度条件下的NH₄HSO₄热稳定性进行了分析研究。结果表明,经SCR脱硝后,亚微米级细颗粒数浓度明显升高,且形貌特征及元素组成发生变化,形成的细颗粒主要为NH₄HSO₄及少量(NH₄)₂SO₄;SCR烟气脱硝对PM_2.5排放特性的影响主要通过以下途径:一是SO₃与SCR烟气脱硝系统中的NH₃、H₂O反应形成;二是SO₃与逃逸的NH₃、H₂O在SCR脱硝装置后续系统发生反应形成硫酸氢铵与硫酸铵;此外还与SO₃和烟气中游离的CaO等碱土金属氧化物反应形成硫酸盐,随烟气携带出SCR脱硝装置有关。     

涂敷Al2O3的蜂窝状堇青石负载CuO催化剂上NH3选择性催化还原NO

 考察了涂敷γ-Al2O3的蜂窝状堇青石负载的CuO催化剂的烟气脱硝行为. 实验表明,将 少量CuO担载到涂敷Al2O3的堇青石载体上,可制得高活性的烟气脱硝催化剂. 催化剂的预硫化可抑制其上NH3的过度氧化,提高NH3选择性催化还原(SCR)NO的活性, 使350～450 ℃时烟气的脱硝率达90%以上. 堇青石的组成对催化剂的活性略有影响,碱金属含量低的堇青石适合用于制备烟气脱硝催化剂,高温时其上NH3的过度氧化程度低,SCR活性高. γ-Al2O3的涂敷方法对催化剂的脱硝活性没有影响,涂敷2.5%Al2O3的堇青石即可做催化剂载体.     

液相生化法烟气脱硫吸收液中硫酸盐的间接配位滴定

燃煤、燃油的使用导致向大气排入大量的氮氧化物、二氧化碳和二氧化硫。二氧化碳造成的温室效应以及硫、氮氧化物造成的酸雨正在全球范围内危及人类赖以生存的生态环境。为了防治二氧化硫的排放 ,本院承担了“液相生化法烟气脱硫”重点科研项目。本项目主要是利用微生物的生理作用 ,建立一个生化反应循环体系 ,将工业烟气中 90 %以上的二氧化硫脱除。本法具有方法新颖、设备简单、投资少、钙与硫摩尔比低且无二次污染的特点。为了估算二氧化硫吸收容量 ,计算脱硫效率并及时调整设备运行参数 ,需要准确快速测出吸收液中ＳＯ2 - 4含量。以前采…     

生物质高级再燃脱硝的影响因素与元素释放特性

以稻壳(RH)、梧桐叶(PTL)和木屑(SD)为对象,利用携带流脱硝实验装置,研究了生物质种类、再燃反应温度(t2)、再燃区化学计量比(SR2)、喷氨位置、水蒸气以及添加剂等对生物质高级再燃(AR)脱硝效率的影响,分析了高级再燃过程中钾和氯等元素的释放特性。结果表明,在t2为850~1 150℃,随着t2升高,生物质高级再燃脱硝效率呈现先上升后下降的趋势。在SR2为0.5~1.0,随着SR2增加,稻壳高级再燃脱硝效率呈现先增加后降低的趋势。停留时间为0.4~1.0 s,氨气添加位置对稻壳高级再燃脱硝效率有一定的影响,但其效果并不明显。烟气中水蒸气含量(0~15%)可提高稻壳高级再燃的脱硝效率,而且可拓宽脱硝温度窗口。不同再燃温度下,4%水蒸气含量模拟烟气的脱硝效率最大。添加剂(Fe2O3、KCl、NaCl和CaO)对稻壳高级再燃脱硝均有促进作用,其中,Fe2O3促进作用最为显著。在稻壳高级再燃过程中,氯和钾元素释放率分别达到95.0%和59.8%以上。     

FeZSM-5骨架调控及其对NOx的SCR性能研究

通过水热法合成了不同硅铝比和硅铁比的FeZSM-5系列催化剂,并将其应用于对模拟烟气的氨气选择性催化还原(NH₃-SCR)脱除氮氧化物(NO_x)研究。通过XRD、 SEM、 TEM、 UV-Vis和N₂吸附,探究了不同硅、铝铁含量对催化剂孔道结构、物相结构及脱硝活性的影响。结果表明：过高的铝、铁含量会造成催化剂结晶度的降低、物相结构不均一;FeZSM-5(60-60)最佳比例的铝、铁催化剂在低温条件下仍可以表现出较好的活性以及优异的抗硫抗水热稳定性,FeZSM-5(60-60)最佳脱硝效率达97%。通入SO₂和H₂O时,NO_x转化率仍可保持在85%以上;停止通入SO₂和H₂O时,NO_x的转化率恢复至97%。     

直读光谱法测定中低合金钢中氮的含量北大核心CSCD

中低合金钢中的氮是一种有害元素,高氮会导致钢韧性下降[1].冶炼品种钢需要添加钒氮合金,目前氧氮分析仪测定单个样品需要12 min,不能满足在线检验的及时性要求,而直读光谱仪6 min内便可同时测定含氮在内的十几种元素.目前实验室使用的直读光谱仪具备氮的分析通道,能够满足工序快速检验的要求,但低合金钢中氮含量属于mg·kg^(-1)级,外界条件对低合金钢中氮的测定结果影响较大[2],本工作对制样方式、火花台冷却方式、氩气纯度和压力等因素进行探讨,提出了直读光谱法测定中低合金钢中氮含量的方法,并应用到实际生产过程中.     

锂盐及制备工艺对固态电解质Li7La3Zr2O12成相的影响研究

石榴石型Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)离子导电性高,在全固态锂离子电池中具有潜在的应用价值。但目前报道的LLZO制备工艺烧结温度范围宽,稳定性差,不利于宏量制备。本文以烧结产物物相结构和结晶度为考察指标,系统研究了锂源及用量、烧结温度、烧结时间等因素对LLZO成相的影响。结果表明,当以分解温度较低的锂盐(LiNO₃)为原料时,在800℃下得到四方相LLZO,900℃时呈立方相LLZO;当以分解温度较高的锂盐(Li₂CO₃)为原料时,900℃才能形成四方相LLZO。烧结时间的延长和温度升高均会导致锂的挥发损失,影响LLZO物相的形成。通过增加锂盐用量、改变烧结前驱体聚集特性与烧结时间可抑制锂的挥发。当以过量10%的Li₂CO₃为原料时,900℃烧结6h可稳定的得到立方相LLZO。该研究较为系统地分析了制备工艺对LLZO成相的影响,可为LLZO宏量稳定制备提供借鉴。     

平板式V_2O_5-MoO_3/TiO_2型SCR催化剂的中低温脱硝和抗中毒性能研究

针对中低温锅炉烟气脱硝技术需求的特点,采用等体积浸渍法,以V_2O_5为活性组分、MoO_3为助剂,制备了高钒高钼含量的V_2O_5-MoO_3/TiO_2型粉末和平板式SCR脱硝催化剂,考察了活性组分和助剂含量对催化剂活性以及抗SO_2和H_2O中毒性能的影响,对反应前后的催化剂进行了微观表征,并针对最优催化剂研究了其在不同烟气工况下催化剂的脱硝性能。结果表明,提升V_2O_5负载量可以有效提高催化剂的脱硝活性;MoO_3助剂的添加也可以提高催化剂的脱硝活性。XPS、XRF、FTIR等表征结果表明,MoO_3的含量会影响催化剂中V~(4+)/V~(5+)的比值,其相对含量的增加有利于催化剂中非化学计量钒物种的形成以及化学吸附氧比例的增加,钼与钒物种间的交互作用是抑制SO_2和H_2O对催化剂的毒化作用的关键。3V_2O_5-10MoO_3/TiO_2平板式催化剂在温度为200℃、空速为3 500 h~(-1)含SO_2和H_2O烟气条件下,经30 d连续反应,脱硝效率稳定维持在82%左右,该催化剂在中低温下具有优异的抗SO_2和H_2O中毒性能以及稳定性。     

V2O5／TiO2选择性催化还原脱除烟气中的NOx

氮氧化物（NOx)主要是煤等石化燃料燃烧时生成的,其主要成分一般为NO＞90％,NO2＜10％。NOx不仅是酸雨形成的主要原因,而且可与碳氢化物等反应形成光化学烟雾,因此,世界各国对燃煤电厂烟气,汽车尾气中的NOx含量制定了严格的排放标准,NOx的治理目前主要采用燃烧后烟气脱硝（Flue Gas Denitrification,缩写FGD）技术,其中选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction,综写SCR）技术应用最广,已在欧、美、日等发达国家燃煤电厂中商业应用^[1]。国际上对SCR脱硝的催化反应机理,反应动力学,催化剂性能改进等进行了大量的研究,目前的研究仍很活跃^[2-8],而国内在这方面的研究仍处于起步阶段。本文旨在研究V2O5／TiO2选择性催化还原脱除烟气中的NOx,为该技术的工业应用提供实验依据。