《能源环境保护》“废气治理技术”虚拟专题

来源：能源环境保护

废气治理技术是环境保护领域中的一项重要议题，氮氧化物（NOx）、挥发性有机物（VOCs）、细颗粒物等有害物质是影响大气环境质量的污染因子，对其进行有效治理不仅关乎环境保护和人类健康，还是实现“双碳”目标的有效途径。深入研发废气污染物零排放，高效催化净化，资源化利用等关键技术，不仅能够直接减少污染物排放、改善空气质量，还能对促进经济转型、推动绿色发展起到积极作用。《能源环境保护》编辑部整理了2023年已发表的20篇关于废气治理技术的论文作为虚拟专题，以期为相关研究人员提供参考。

行业视野: 环境保护
类别; 87个
关键词; 104位
专家; 20篇
论文; 3708IP
点击量; 1851次
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煤掺氨燃烧过程中NO生成特性和氨氮转化行为研究

作者(Author)：王华坤, 徐义书, 张保华, 马晶晶, 刘小伟

摘要：在实验室小型沉降炉上开展了氨、煤单独燃烧以及掺混燃烧实验,并结合数值模拟探究了氨煤掺烧的 NO 生成特性、中间反应过程及氨氮转化行为。结果表明,氨煤掺烧工况下的 NO 生成浓度远高于氨、煤单烧工况,且高于氨、煤单烧工况总和。掺氨比例为 45%(热量比值,下同)时,氨煤掺烧 NO 排放比氨、煤单烧之和提高 70.17%;而掺氨比例不变、燃料质量变为 2 倍后则提高 79.36%,说明煤粉与氨掺烧后会导致 NO 排放升高。模拟结果表明,掺氨后反应器内 NO 浓度有一个快速增大阶段,此时氨开始氧化生成 NO。氨氧化反应与氨还原反应同时发生,由于氨氧化速率始终高于氨还原速率,导致 NO 浓度升高。氨煤掺烧后,氨燃烧相关反应平均反应速率峰值增大,峰值出现位置提前,促进了氨氮向 NO 转化。

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能源环境保护

2023年第04期

207

79
不同配体合成的锆基MOFs吸附VOCs的试验研究

作者(Author)：井察, 殷千娇, 周海涛, 何文宇, 黄皓旻, 付名利, 叶代启

摘要：以对苯二甲酸作为基础配体,采用功能化官能团配体 2-氨基对苯二甲酸、1,4-萘二甲酸以及长链配体联苯二甲酸,水热合成 UIO-66、UIO-66-NH2、UIO-66-NDC 和 UIO-67 等含有不同配体的锆基 MOFs 吸附材料。利用 XRD、FTIR、BET 表征分析了这 4 种材料,分别考察了其对甲苯和乙酸乙酯的动态吸附容量。结果表明:具有 4 种不同配体的 MOFs 均合成成功;在相对湿度为 80%时,UIO-66 表现出最高的吸附容量,甲苯吸附量高达 139.4 mg / g,乙酸乙酯吸附量为 60.8mg / g;UIO-66 具有最佳吸附性能归因于其以微孔为主的孔径结构,BET 结果显示其微孔分布在0.5~1 nm 之间,有利于小分子 VOCs 的吸附,展示出良好的应用潜力。

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能源环境保护

2023年第03期

210

91
有机固废燃烧过程中细颗粒物表面环境持久性自由基生成的研究进展

作者(Author)：杨郭昊, 张本农, 胡艳军

摘要：环境持久性自由基(Environment Persistent Free Radicals, EPFRs)是一种半衰期较长、具有稳定性和持续性的新型环境污染物,且具有严重的环境毒性效应。 EPFRs 可通过有机固废燃烧产生的有机物附着在过渡金属氧化物表面分解形成,目前国内外学者对燃烧过程中 EPFRs 的有关研究还处于起步阶段。为明晰燃烧体系中 EPFRs 的生成机制,该综述系统总结了燃烧源细颗粒物表面 EPFRs 的相关研究,简要叙述了 EPFRs 的种类及其检测分析方法,重点归纳了燃烧源颗粒物表面 EPFRs 的分布特征、过渡金属氧化还原形成 EPFRs 的生成机理、氧含量和光照等外部因素对 EPFRs 形成的影响,探讨了燃烧体系不同温度梯度区间下 EPFRs 的形成与演变过程,并展望了未来相关研究方向,提出多因素耦合作用下有机前驱体与过渡金属氧化物在燃烧源颗粒表面的竞争反应、协同作用行为是揭示 EPFRs 生成机理的重要工作,也是从微观分子尺度认识 EPFRs 演变控制的核心内容,以期为有机固废燃烧过程 EPFRs 的生成控制提供方向和依据。

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能源环境保护

2023年第03期

128

61
烟气单质汞催化氧化技术研究进展

作者(Author)：李国良, 叶凯航, 耿孟达, 郑扬, 岳涛

摘要：本文综述了近年来单质汞(Hg0)催化氧化技术的研究进展,重点介绍了钒基催化剂、贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂三类 Hg0氧化催化剂的研究现状。钒基催化剂汞氧化效率与烟气中 HCl 和 Cl2浓度密切相关;以 Au、Ag、Pt、Ru、Pd 等元素作为核心活性位点的贵金属催化剂由于其对汞原子的选择性强亲和力,是具有应用前景的 Hg0氧化催化剂;过渡金属氧化物(Cu、Mn、Fe、Mo、Ag、Pd、Cr 等)表现出较好的中低温 Hg0氧化催化剂能力。大多数催化剂在一定温度下均具有很高的 Hg0氧化效率,但烟气中的 NH3和 SO2严重抑制了催化剂活性,分别从 94.7%±3.9%和 83.9%±4.8%降至 66.8%±16.8%和 57.1%±7.5%。在复杂的烟气条件下,单一氧化位点的金属氧化物不适合作为 Hg0氧化催化剂,采用多组分金属氧化物耦合建立多活性反应区域,有效分析烟气中的 SO2、NO、NH3和 Hg0吸附反应区域,是设计构建 NO、Hg0等多污染物协同控制催化剂的关键。本文同时讨论了高效 Hg0氧化催化剂未来面临的挑战。

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能源环境保护

2023年第03期

165

85
基于声波团聚的热脱附装置除尘的关键影响因素研究

作者(Author)：钟雲濠, 吴昂键, 顾海林, 池作和, 陈彤, 张光学

摘要：针对土壤热脱附装置存在着严重的扬尘问题,将声波团聚联合喷雾的方法应用于热脱附装置的除尘,研究了声频、粉尘初始浓度、声压级和喷雾流量等对除尘效果的影响(粉尘的平均粒径小于 10 μm)。实验发现,在声频为 1 400 Hz、喷雾浓度为 1.0 L·m-3的条件下,团聚室的除尘效率在 60 s 内达到 98%;声压级从 145 dB 提高至 153 dB 后,除尘效率提高了 38%;SEM 结果表明,声波处理后的颗粒被碾碎并团聚;添加喷雾可以提高除尘效率,但不同的喷雾浓度对最终的除尘效率影响不大,施加喷雾后的最佳声频仍为 1 400 Hz;粉尘和喷雾的初始浓度越大,团聚前期的除尘速率和最后的除尘效率越大,当喷雾浓度为 2.0 L·m-3时比没有喷雾时的除尘效率提高了44%,说明声波团聚对高浓度气溶胶的使用效果更好,研究结果可为热脱附装置除尘技术的研发提供参考。

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能源环境保护

2023年第03期

165

107
低温等离子体氧化NO的研究

作者(Author)：陈振, 包浩琪, 万聪, 王向前, 刘少俊, 林青阳, 郑成航

摘要：工业烟气中的氮氧化物是造成环境污染的重要原因,低温等离子体技术基于活性粒子的氧化作用,可以将污染物有效转化。本文设计了介质阻挡等离子体发生系统,开展了低温等离子体氧化 NO 的研究,考察了能量密度,氧含量的影响。研究结果表明在 960 ~ 1 920 J/ L 的能量密度下,NO 的转化效率随着能量密度的增大而降低;同时减小氧浓度有利于 NO 的转化;结合氧化催化剂对 NO 的转化具有明显的促进作用。基于实验室结果,设计了 500 m3 / h 的低温等离子体结合氧化催化剂的试验装置,在工业硅矿热炉开展了中试试验。中试结果表明对于低浓度的 NO(体积分数 0~0.005%)可完全转化,生成的 NO2初始会吸附在催化材料表面,随着反应的进行逐渐析出;对于高浓度的 NO(体积分数 0.005% ~ 0.025%),出口 NO 浓度均值为 0.001%(体积分数)。上述结果证明低温等离子体氧化低浓度 NO 的可行性。

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能源环境保护

2023年第04期

184

78
混合含氯挥发性有机污染物的生物降解性能研究

作者(Author)：叶镭, 尤菊平, 孙海敏, 于健, 王艳青, 陈东之

摘要：含氯挥发性有机物(Chlorinated Volatile Organic Compounds,CVOCs)的安全低碳处理是当前石化、医化等化工行业大气污染控制的难题。生物法是一种绿色、环保、低碳的有机污染物处理技术,但利用生物技术处理生产过程中排放的混合 CVOCs 的报道较少。本研究以某精细化工企业 CVOCs 成分为基础, 针对主要组分氯苯 ( Chlorobenzene, CB)、二氯甲烷 ( Dichloromethane,DCM)和二氯乙烷( Dichloroethane,DCE),以 Roseburia sp. HY - 9、Methylobacterium rhodesianumH13 和 Starkeya sp. T2 分别作为上述污染物的特异性降解菌,等比例构建液态复合菌剂,比较单菌单底物、单菌多底物和多菌多底物条件下三种 CVOCs 的降解情况。结果发现通过三株菌种之间的相互协作,复合菌剂对 CB、DCM 和 DCE 的最大降解速率分别达到了 11.10、1.98 和 3.13 mg /(L·h),明显高于单一菌株的生物降解速度,显示了复合菌剂降解混合含氯有机污染物的应用潜能。本研究可以为复合菌剂在实际工业中的应用提供建议和参考。

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能源环境保护

2023年第06期

118

32
基于密度泛函理论的负载型氧化物催化剂CO氧化的研究

作者(Author)：陈坤露, 杜学森, 王星, 刘洋谷, 郑子文, 陈艳容

摘要：CO 作为常见的气态污染物之一,严重影响人类健康生活和经济绿色发展。大量研究表明,负载型金属氧化物催化剂可对 CO 进行高效催化氧化。但如何从众多氧化物中筛选获得高 CO氧化性能的催化剂以及从微观层面揭示影响 CO 氧化活性的关键因素一直是研究人员关注的热点。本文利用密度泛函理论(DFT) 计算,研究了一系列负载型过渡金属氧化物 MxOyHz / TiO2催化剂表面的 CO 氧化反应,分析得到影响催化剂表面进行 CO 氧化反应的关键因素,计算和预测了部分负载型氧化物的 CO 氧化活性。结果表明:CO 分子在催化剂表面的吸附能(Eads)和活性位点中氧的空位形成能(Eov)大小共同决定了催化剂的 CO 氧化活性;CuO/ TiO2催化剂的 CO 催化氧化活性最高,VO3H、CrOH3、ZrO2、WO3 / TiO2的活性最低,其余催化剂的活性介于两者之间;活性测试的实验结果与 DFT 计算结果一致。

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能源环境保护

2023年第03期

156

75