粉煤灰在环境材料中利用的研究进展

能源转化的燃煤过程产生大量粉煤灰,其资源化利用不但减少环境污染而且提高经济效益,已成为人们研究的热点。本文综述了粉煤灰作为吸附剂在去除烟气NOx、SOx、汞、有机芳烃和污水中重金属离子、磷和氟离子以及有机化合物中的应用。粉煤灰中未燃尽的炭在吸附过程中起重要作用。粉煤灰合成沸石控制污染物是粉煤灰在环境材料方面利用的发展方向。基于"以废治污"科学理念,提出了利用粉煤灰制备DeNOx添加剂降低流化催化裂化(FCC)再生过程NOx排放新工艺,开辟粉煤灰资源化利用新途径,同时为FCC再生过程NOx污染物控制技术提供理论支持。     

催化裂化催化剂有机硫氮转化机理量子化学分析

国家环保法规的日益严格使得对催化裂化（FCC）再生烟气提出了更高的管控要求,再生烟气中污染物组成复杂且转化机制尚不清楚,迫切需要深入理解FCC待生催化剂中污染物的转化机理。对待生催化剂中有机硫和有机氮进行合理简化,选取合适的模型化合物,采用Gassian09软件,在B3LYP/def2-TZVP级别下,对模型化合物进行几何优化得到最稳定构型,并进行振动分析。利用Multiwfn多功能波函数分析仪对优化后模型化合物进行Laplacian键级分析（LBO）,通过LBO键级计算结果,得到自由基在再生过程中的详细转化机理。结果表明,含氮化合物中C—N键和含硫化合物中C—S键与C—C键相比均较弱,在催化剂再生过程中会优先发生断裂,生成不同的含氮（NH3、HCN）、含硫（H2S、COS）中间体,随后进一步与氧气反应生成相应的NOx、SOx。     

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。     

脱硫脱硝后V2O5/AC在含NH3气氛中的再生及硫资源化的耦合过程研究

V2O5/AC具有很好的烟气同时脱硫脱硝能力,脱硫过程包括其对烟气中SO2的吸附、吸附饱和后SO2从其上的脱附（再生）及脱附出SO2的资源化。考察了同时脱硫脱硝后的V2O5/AC在含NH3气氛中的再生和硫资源化的耦合过程。研究了NH3注入量、再生温度、再生时间和尾气循环流量对再生效率、硫回收率及二次脱硫脱硝活性的影响。结果表明,再生温度和再生时间主要影响SO2的脱附,因而影响再生效率和二次脱硫脱硝活性;NH3注入量不影响SO2的脱附,但明显影响硫回收率和二次脱硫脱硝活性;尾气循环模式是提高硫回收率的重要方法,但在研究的条件下循环流量对再生效率、硫回收率和二次脱硫脱硝活性的影响不大。     

半焦吸附剂烟气脱硫脱硝性能

采用廉价半焦为原料,经硝酸氧化和高温热处理改性后,负载金属氧化物制备半焦吸附剂,考察吸附剂的脱硫脱硝性能和再生性能,并利用BET、TEM和TPD等手段研究影响半焦吸附剂性能的内在因素.结果表明,当烟气组成为NO-O2-N2时,吸附剂具有良好的脱硝性能,失活吸附剂经水洗再生后,脱硝活性恢复较好;当烟气组成为SO2-O2-...     

CuO/SC低温催化氧化脱除烟气中的NO

以活性半焦为载体,采用等体积浸渍硝酸铜溶液制备CuO/SC催化剂低温脱除模拟烟气中的NOx,利用BET、XRD和SEM等方法对CuO/SC催化剂进行了表征,采用固定床反应器测定了CuO/SC催化剂的脱硝活性,考察了CuO负载量、反应温度、空速、O2浓度和H2O浓度对CuO/SC脱硝率的影响。结果表明,当CuO/SC催化剂的载铜量为1%、温度70℃、空速1000h-1、O2浓度5%时,脱硝效果最好;并且分析了水蒸气对催化剂脱硝性能的毒化作用,当水蒸气存在时,穿透时间由15h缩短为9.5h。     

凹凸棒石在烟气SCR脱硝催化反应中的应用研究进展

选择性催化还原脱硝技术作为当前去除NOx的主要手段,该手段的最主要部分为催化剂。在诸多催化剂载体中,凹凸棒石以其独特的天然一维结构、丰富的表面官能团、热稳定性及成型性好等优势脱颖而出。我们综述了近年来以凹凸棒石为载体在SCR脱硝催化剂制备中的应用,并且论述了影响催化剂SCR脱硝性能的主要因素,同时分析了使此类催化剂失活的原因以及失活催化剂的再生方法,并揭示了此类催化剂可能遵循的SCR反应机理,最后对催化剂未来的研究方向进行了展望.     

烟气循环流化床同时脱硫脱硝试验及机理研究

实验制备了以粉煤灰、石灰为原料的高活性吸收剂, 并在其中加入氧化性M添加剂使之成为具有氧化能力的高活性吸收剂. 在烟气循环流化床上进行了同时脱硫脱硝试验, 研究了影响同时脱硫脱硝效率及钙利用率等的若干因素. 在最佳试验条件下, 脱硫效率和脱硝效率分别达到了95.5%和64.8%. 实验对反应后吸收剂中SO₂和NO的脱除产物进行了成分分析, 结果表明, 在脱除产物中除了有硫物种外还有大量氮物种, 利用扫描电子显微镜和X射线能谱仪对高活性吸收剂基本材料如粉煤灰、“富氧型”高活性吸收剂和反应后的“富氧型”高活性吸收剂进行了表面微区分析, 根据试验结果提出了“富氧型”高活性吸收剂的脱硫脱硝机理.     

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.     

燃煤烟气脱硫脱硝技术研究进展

综述了燃煤烟气脱硫脱硝技术研究进展,分析比较了目前烟气脱硫脱硝技术的优缺点;指出燃煤烟气脱硫脱硝技术是目前国内外燃煤烟气研究领域的一大热点,其中活性焦烟气脱硫脱硝技术是投入小、成本低、效益好的应用新技术,应用推广前景广阔.