活性半焦負(fù)載Fe-Zn-Cu用于煙氣脫硫脫硝的實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:活性半焦負(fù)載Fe-Zn-Cu用于煙氣脫硫脫硝的實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國(guó)火力發(fā)電中的煤的大量直接燃燒產(chǎn)生的煙氣中SO_2和NO的大量排放,是導(dǎo)致我國(guó)酸雨現(xiàn)象嚴(yán)重的根本原因,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失妨礙著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。因此,削減SO_2和NOx的排放量,控制大氣污染、保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量,是目前及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)我國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要課題之一。研究開(kāi)發(fā)一種具有中國(guó)特色的煙氣脫硫脫硝技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展有重要意義。目前工業(yè)應(yīng)用的煙氣處理方法成本過(guò)高,方法過(guò)于繁瑣,如何高效低成本脫硫脫硝成為解決空氣污染的關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)采用活性半焦負(fù)載Fe-Zn-Cu實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化,通過(guò)固定床實(shí)驗(yàn)研究不同溫度(100℃、200℃和300℃)對(duì)脫硫脫硝的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在低溫條件下脫硫的效果比較理想,隨著溫度的升高脫硫穿透時(shí)間逐漸降低;脫硝穿透時(shí)間隨著溫度的升高逐漸增加。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)為進(jìn)一步研究工業(yè)條件下的一體化脫硫脫硝,進(jìn)行一系列的模擬煙氣實(shí)驗(yàn)?紤]到煙氣中存在氧氣和水的影響,分別研究氧氣和水單獨(dú)對(duì)脫硫脫硝,并研究同時(shí)存在氧氣和水對(duì)脫硫脫硝的影響可能存在。研究發(fā)現(xiàn)在氧氣的存在條件下明顯改善脫硫脫硝效果,說(shuō)明氧氣能提高SO_2的轉(zhuǎn)化,從而改善脫硫效果;氧氣在高溫下對(duì)提高脫硝效果更為明顯,主要原因是氧氣能使活性焦的活性位點(diǎn)得到活化從而提高NO的催化還原。在水分單獨(dú)存在的條件下,只有300℃條件下脫硫脫硝的效果比較好,其他溫度下的脫硫脫硝效果變化不明顯。200℃同時(shí)存在氧氣和水的條件與其他條件下200℃的轉(zhuǎn)化率曲線(xiàn)圖比較發(fā)現(xiàn)同時(shí)存在氧氣和水對(duì)脫硫的影響最明顯,能使SO_2轉(zhuǎn)化為硫酸,并形成硫酸鹽;而脫硝效果不如單獨(dú)加入氧氣的效果。在活性焦負(fù)載Fe-Zn-Cu脫硫脫硝過(guò)程中通過(guò)不同的分析手段對(duì)脫硝前后的催化劑進(jìn)行表征,其中包括X射線(xiàn)衍射儀(XRD)、傅立葉紅外儀(FT-IR)對(duì)脫硝前后的晶體結(jié)構(gòu)變化、官能團(tuán)變化進(jìn)行分析,研究半焦直接還原脫除煙道氣中氮氧化物的反應(yīng)原理。XRD表征實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在有部分金屬氧化物轉(zhuǎn)化成金屬硫酸鹽,說(shuō)明脫硫過(guò)程中有SO_2轉(zhuǎn)化為硫酸并與金屬反應(yīng)成金屬硫酸鹽。紅外譜圖結(jié)果表明活性焦負(fù)載Fe-Zn-Cu對(duì)SO_2不僅能產(chǎn)生吸附而且在一定條件下可以將SO_2轉(zhuǎn)化為SO42-。
【關(guān)鍵詞】:活性半焦 Fe-Zn-Cu吸附劑 脫硫 脫硝 金屬氧化物
【學(xué)位授予單位】:遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TQ424;X773
【目錄】:
- 中文摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 1.緒論9-24
- 1.1 煙氣中SO_2和NO_X造成的環(huán)境污染及危害9-11
- 1.1.1 SO_2的成因及危害9-10
- 1.1.2 NO_X的成因及危害10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)煙氣NOx和SO_2治理現(xiàn)狀11-12
- 1.2.1 國(guó)外對(duì)SO_2和NO_X的治理現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 我國(guó)對(duì)SO_2和NO_X的治理現(xiàn)狀12
- 1.3 煙氣脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀12-17
- 1.3.1 濕法煙氣脫硫13-14
- 1.3.2 半干法煙氣脫硫14-15
- 1.3.3 干法煙氣脫硫15-17
- 1.4 煙氣脫硝技術(shù)研究現(xiàn)狀17-19
- 1.4.1 選擇性催化還原技術(shù)17-18
- 1.4.2 選擇性非催化還原技術(shù)18-19
- 1.4.3 碳質(zhì)固體直接還原脫硝技術(shù)19
- 1.5 煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)19-22
- 1.6 選題依據(jù)、研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)22-24
- 1.6.1 選題依據(jù)22-23
- 1.6.2 研究課題內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)23-24
- 2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備部分24-29
- 2.1 原料及其性質(zhì)24
- 2.2 實(shí)驗(yàn)藥品24-25
- 2.3 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備25-26
- 2.4 植入負(fù)載金屬26
- 2.5 活性評(píng)價(jià)裝置26-27
- 2.6 催化劑表征27-29
- 2.6.1 傅氏轉(zhuǎn)化紅外線(xiàn)光譜分析儀(FTIR)27
- 2.6.2 X射線(xiàn)衍射譜圖(XRD)27-29
- 3.活性焦的制備29-32
- 3.1 原料的選擇29
- 3.2 改性和活化方法29-30
- 3.3 負(fù)載活性組分活性焦脫硫脫氮過(guò)程評(píng)價(jià)30-32
- 3.3.1 脫硫性能評(píng)價(jià)30-31
- 3.3.2 脫硝性能評(píng)價(jià)31-32
- 4.活性焦脫硫脫硝一體化試驗(yàn)研究32-39
- 4.1 反應(yīng)溫度對(duì)脫硫脫硝性能的影響32-33
- 4.2 氧氣對(duì)脫硫脫硝性能的影響33-34
- 4.3 水蒸氣對(duì)脫硫脫硝性能的影響34-35
- 4.4 不同氧氣濃度對(duì)脫硫脫硝性能的影響(200℃)35-36
- 4.5 200℃加入氧氣和水蒸氣對(duì)脫硫脫硝性能的影響36-37
- 4.6 本章總結(jié)37-39
- 5.催化劑表征39-44
- 5.1 傅里葉紅外光譜(FT-IR)39-41
- 5.1.1 結(jié)果與討論40-41
- 5.2 X射線(xiàn)衍射譜圖(XRD)41-43
- 5.2.1 結(jié)果與討論42-43
- 5.3 本章總結(jié)43-44
- 6.結(jié)論與工作展望44-45
- 6.1 全文總結(jié)44
- 6.2 建議44-45
- 參考文獻(xiàn)45-48
- 致謝48-49
- 作者簡(jiǎn)介49-50
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