活性焦低温催化氧化NO脱除性能评价及热再生试验

作者

李婷潘冠福
单位

煤科院节能技术有限公司
摘要

活性焦是一种高性价比的炭基催化脱硝材料，为研究其在低温无氨条件下的脱硝性能及热再生情况，采用固定床试验装置，进行低温脱除NO性能评价及原位热再生试验；并对2种试验用活性焦的比表面积、孔径分布和表面官能团等进行表征分析，研究表面特性对去除NO性能的影响；初步探讨活性焦对NO的低温脱除及热再生机理。结果表明：在进口NO体积浓度100×10-6、O2体积浓度6%、反应温度70 ℃、空速1 000 h^-1的NO脱除试验条件下，出口NO浓度随时间增加逐渐上升，脱硝率则直线下降。结合红外表征，定性说明活性焦脱除NO过程中存在催化氧化及吸附，可能的机理是活性焦中活性官能团将NO氧化为NO₂，并以吸附态NO₂形式赋存于活性焦孔隙表面，部分化学吸附态NO₂又在活性焦表面发生歧化反应，形成吸附态NO₃。O2体积浓度6%、再生温度70～400 ℃、升温速率2 ℃/min的热再生试验条件下，NO浓度先快速上升，100～150 ℃达到平台，210 ℃左右达到脱附量峰值，此时NO脱附折算浓度约85 mg/m3，之后NO浓度逐渐下降至0；模拟烟气在250 ℃以上时，CO开始析出，CO生成量与再生温度成正比。脱硝后的活性焦在原位热再生过程中，吸附态NO₂又分解为NO释放出来。2种试验用活性焦样品的微观孔隙结构较为相似，活性焦样AC1和AC2的等温曲线都属于IV型等温曲线，迟滞回线属H4型，这说明2种样品的微观结构多为狭缝状孔道；AC2在吸附脱附曲线低P/P₀区拐点处的吸附量、孔容、BET比表面积比AC1略大，说明前者样品中的微孔相对更多；活性焦样AC1和AC2的最可几孔径分别为1.76和1.57 nm。XPS和脱硝性能评价发现含有更多含氧/氮官能团的活性焦样品，脱硝活性更强。
关键词

活性焦低温催化氧化脱硝 NO脱除热再生
相关专题

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图表

固定床脱硝及再生试验装置

活性焦样的吸附脱附曲线

活性焦样品的XPS全谱

活性焦低温脱NO过程中NOx出口浓度及脱硝率变化

脱硝前后活性焦样品红外谱图

活性焦AC2热再生污染物浓度释放曲线

活性焦样品脱硝率随时间变化