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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
活性焦低温催化氧化NO的脱除性能评价及热再生实验
  • 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,采用固定床实验装置,进行低温脱除NO性能评价及原位热再生实验;并对两种实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1000 h-1的NO脱除实验条件下,出口NO浓度随时间呈逐渐上升趋势,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。在O2体积浓度6 %、再生温度70~400℃,升温速率2℃/min的热再生实验条件下,NO浓度先是快速上升,在100~150℃达到平台,在210 ℃左右达到脱附量峰值,此时NO的脱附折算浓度约85 mg/m3,之后NO浓度逐渐下降至零;当模拟烟气在250 ℃以上时,开始有CO析出,CO生成量与再生温度呈正比。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。两种实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,这说明两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比表面积都比AC1的数值略大,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。对比两样品的XPS和脱硝性能评价结果,发现含有更多氧/含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超低排放

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