【摘要】：隨著我國(guó)新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的施行,NOx的排放控制研究成為熱點(diǎn),選擇性催化還原法(SCR)脫硝以其工藝簡(jiǎn)單以及脫硝效率高等優(yōu)勢(shì)成為目前首選技術(shù),且在大型燃煤鍋爐已經(jīng)應(yīng)用。活性炭纖維作為一種新型炭質(zhì)吸附催化材料,具有比表面積大,吸附速率快,可聯(lián)合脫除多污染物等優(yōu)勢(shì),有望對(duì)于工業(yè)鍋爐或小型窯爐提供經(jīng)濟(jì)有效的多污染物脫除技術(shù)。不同污染物與NO在ACF表面的競(jìng)爭(zhēng)吸附以及NO的高效脫除是ACF脫硝的關(guān)鍵。本文采用多污染物氣體分析儀在小型固定床吸附試驗(yàn)臺(tái)上開(kāi)展了粘膠基活性炭纖維吸附脫除NO的實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)合預(yù)吸附-TPD-XPS等綜合分析方法考察了SO2與NO同時(shí)脫除以及分級(jí)脫除過(guò)程中的競(jìng)爭(zhēng)吸附和協(xié)同促進(jìn)作用機(jī)理。結(jié)果表明:初始吸附脫除階段NO和SO2在ACF微孔表面存在競(jìng)爭(zhēng)吸附,隨著SO2吸附量的增加,吸附在ACF表面的-NOx逐漸被SO2還原而以NO的形式釋放;經(jīng)NO預(yù)吸附后的ACF具有良好的脫硫性能,吸附態(tài)的-NOx能為SO2提供吸附位,并且可以進(jìn)一步將SO2氧化�；贑u2O的良好可見(jiàn)光催化效應(yīng)提出了ACF載銅氧化脫除NO的方法,并開(kāi)展Cu2O/ACF光催化脫硝的實(shí)驗(yàn)研究,分析了Cu2O的負(fù)載量、煙氣中氧濃度、水蒸氣含量以及反應(yīng)溫度等因素對(duì)脫硝的影響,同時(shí)探討了TiO2摻雜載銅ACF的脫硝效果。結(jié)果表明:水合肼法制備的Cu2O/ACF有較好的光催化效果,隨著負(fù)載量的增加,脫硝效率先增加后減小;煙氣中氧濃度的升高對(duì)于NO的脫除效率有明顯的促進(jìn)作用;煙氣中H2O含量升高時(shí),脫硝效率先升高后減小,實(shí)驗(yàn)條件下水蒸氣含量為0.5%時(shí)脫硝性能最好,而溫度升高則顯著地抑制了NO的脫除效果,同時(shí)負(fù)載Cu2O和TiO2的催化劑其光催化活性得到顯著增強(qiáng)。研究了富氧燃燒煙氣氣氛下ACF吸附脫除NO的規(guī)律,重點(diǎn)考察前人忽略的高濃度CO2對(duì)ACF吸附脫除NO的影響,結(jié)合XPS、TPD等表征方法,分析了CO2對(duì)ACF吸附氧化NO的影響機(jī)理,結(jié)果表明:CO2對(duì)ACF吸附NO的抑制作用主要表現(xiàn)在:CO2與NO存在競(jìng)爭(zhēng)吸附,不利于NO在微孔中的吸附;CO2抑制了O2在ACF表面吸附形成有利于NO吸附氧化的C-O和C=O官能團(tuán)的過(guò)程以及游離的O2對(duì)于吸附態(tài)NO的進(jìn)一步氧化過(guò)程。
[Abstract]:With the implementation of new environmental protection standards in China, the research on NOx emission control has become a hot spot. Selective catalytic reduction method (SCR) denitrification has become the preferred technology because of its simple process and high denitrification efficiency, and has been applied in large coal-fired boilers. As a new type of carbon adsorptive catalytic material, activated carbon fiber (ACF) has the advantages of large specific surface area, fast adsorption rate, combined removal of multiple pollutants and so on, which is expected to provide economical and effective multi-pollutant removal technology for industrial boilers or small kilns. The key of ACF denitrification is the competitive adsorption of different pollutants with NO on the surface of ACF and the efficient removal of NO. In this paper, the adsorption and removal of NO by viscose based activated carbon fiber was carried out on a small fixed-bed adsorption test bed with a multi-pollutant gas analyzer. The mechanism of competitive adsorption and synergistic promotion of SO2 and NO in the process of simultaneous removal and stepwise removal was investigated by means of comprehensive analysis methods such as preadsorption TPD-XPS. The results show that NO and SO2 are competitively adsorbed on ACF microporous surface in the initial adsorption and removal stage. With the increase of SO2 adsorption amount, the -NOx adsorbed on ACF surface is gradually reduced by SO2 and released as NO. The ACF preadsorbed by NO has good desulfurization performance. The adsorbed -NOx can provide adsorption sites for SO2 and can further oxidize SO2. Based on the good visible light catalytic effect of Cu2O, the method of NO removal by ACF supported copper oxidation was proposed, and the experimental study of Cu2O/ACF photocatalytic denitrification was carried out. The loading amount of Cu2O and the oxygen concentration in flue gas were analyzed. The effects of water vapor content and reaction temperature on denitrification were also discussed. The denitrification effect of TiO2 doped copper-loaded ACF was also discussed. The results showed that the Cu2O/ACF prepared by hydrazine hydrate method had a good photocatalytic effect, and the denitrification efficiency increased first and then decreased with the increase of the amount of loading, and the increase of oxygen concentration in flue gas promoted the removal efficiency of NO obviously. The denitrification efficiency increased first and then decreased with the increase of H _ 2O content in flue gas. The denitrification performance was the best when the water vapor content was 0.5 and the removal effect of NO was significantly inhibited by the increase of temperature. At the same time, the photocatalytic activity of the catalysts supported on Cu2O and TiO2 was significantly enhanced. The regularity of ACF adsorption and removal of NO in oxygen-enriched combustion flue gas was studied. The influence of high concentration of CO2 on ACF adsorption and removal of NO was investigated. The mechanism of CO2 on ACF adsorption and oxidation of NO was analyzed by means of XPS,TPD and other characterization methods. The results showed that the inhibition of NO adsorption by ACF was mainly due to the competitive adsorption of NO with NO. The adsorption of CO _ 2 by NO in micropores inhibits the formation of C-O and C-O functional groups on the surface of ACF and the further oxidation of adsorbed NO by free O _ 2.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X701;TQ424.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張旺璽,宋清臣;一種全新活性炭——活性炭纖維[J];金山油化纖;2001年02期

2 齊龍;國(guó)內(nèi)活性炭應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)[J];吉林林業(yè)科技;2002年02期

3 劉秉濤;李云霞;李國(guó)亭;陳靜;;活性炭纖維電吸附去除四環(huán)素的研究[J];工業(yè)水處理;2011年04期

4 崔海波;張彥;;活性炭的發(fā)展應(yīng)用[J];中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2011年12期

5 楊建利;杜美利;黃婕;王健;;廢舊有機(jī)絲制備活性炭纖維的研究[J];煤炭轉(zhuǎn)化;2012年03期

6 吳新華;;活性炭纖維紙板構(gòu)成的蜂窩狀吸附層[J];林化科技;1980年02期

7 張文富;;具有卓越吸附率的活性炭纖維研制成功[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);1983年02期

8 丁寶桐;;日東麗化學(xué)開(kāi)發(fā)活性炭纖維[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);1983年03期

9 陳賽璐;王允付;賈磊;王德禧;;活性炭纖維的制備及性能[J];炭素技術(shù);1988年02期

10 許景文;;活性炭纖維的制備與性能[J];凈水技術(shù);1989年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 李建文;李常林;;活性炭纖維在環(huán)保工業(yè)中的應(yīng)用及價(jià)值[A];全國(guó)經(jīng)濟(jì)管理院校工業(yè)技術(shù)學(xué)研究會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

2 柴春玲;焦婷婷;遲廣俊;周矛峰;丁炳華;王同華;;活性炭纖維吸附回收油氣的研究[A];2010中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(第四卷)[C];2010年

3 王瑞海;耿世彬;韓旭;;活性炭纖維對(duì)低濃度污染物吸附性能的實(shí)驗(yàn)研究[A];第四屆全國(guó)人防工程內(nèi)部環(huán)境與設(shè)備研討會(huì)論文集[C];2010年

4 柴曉蘭;麻寒娜;賈金平;孫同華;王亞林;;活性炭纖維-固相微萃取新方法探索及其應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)環(huán)境化學(xué)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

5 陳水挾;陳健良;武清毓;;改性活性炭纖維表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

6 何兵;崔鵬;;活性炭纖維處理精喹禾靈農(nóng)藥廢水的研究[A];第七屆全國(guó)精細(xì)化學(xué)品化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

7 李洪美;遲廣俊;張建軍;王同華;;活性炭纖維改性對(duì)印刷廢氣中乙醇吸附的研究[A];2008中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（中卷）[C];2008年

8 張兒;馬曉軍;;紡絲工藝對(duì)木質(zhì)活性炭纖維亞甲基藍(lán)吸附性能的影響[A];2013中國(guó)食品包裝學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2013年

9 殷濤;周?chē)?guó)棟;劉志朋;殷璐;李建農(nóng);李新;葉淑琴;劉煥來(lái);;特制活性炭纖維吸附流感甲型病毒性能的初步探討[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)2004年年會(huì)論文集[C];2005年

10 周燁;王祖武;曹小滿;;放電改性對(duì)活性炭纖維硫吸附性能影響的初步研究[A];中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（下卷）[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 劉丹邋記者 張偉;森鑫研發(fā)生產(chǎn)出高性能環(huán)保專(zhuān)用活性炭纖維[N];鞍山日?qǐng)?bào)　;2008年

2 主持人 本報(bào)記者 姜國(guó)華　嘉賓 大連理工大學(xué)化工學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師 王同華 江蘇同康活性炭纖維有限公司董事長(zhǎng) 周健;活性炭纖維 “吸毒能手”保健康[N];中國(guó)紡織報(bào);2010年

3 張國(guó)芳;我活性炭纖維有望應(yīng)用于消防領(lǐng)域[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

4 張國(guó)芳;活性炭纖維有望應(yīng)用消防領(lǐng)域[N];中國(guó)技術(shù)市場(chǎng)報(bào);2011年

5 本報(bào)記者 姜國(guó)華;同康:以科技打造活性炭纖維品牌[N];中國(guó)紡織報(bào);2010年

6 記者 戴恩國(guó);特殊高效活性炭纖維納米微孔濾芯網(wǎng)項(xiàng)目通過(guò)鑒定[N];中國(guó)冶金報(bào);2007年

7 本報(bào)記者 孔凡濤;一個(gè)材料小企業(yè)的“新興情結(jié)”[N];中國(guó)化工報(bào);2010年

8 向繼貴;斷臂求生后的華麗轉(zhuǎn)身[N];工人日?qǐng)?bào);2010年

9 本報(bào)記者 崔書(shū)文　實(shí)習(xí)生 景益;用科技力量推動(dòng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2010年

10 蘇俊;江蘇同康：“三高企業(yè)”奮力轉(zhuǎn)型[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 展巨宏;電催化臭氧法再生活性炭纖維研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

2 豐惠敏;中孔活性炭纖維及其復(fù)合材料以及聚苯乙烯的降解[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

3 郭世永;改性碳纖維降低發(fā)動(dòng)機(jī)NOX排放的機(jī)理及應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2000年

4 韓嚴(yán)和;電增強(qiáng)活性炭纖維吸附水中部分有機(jī)物的研究[D];大連理工大學(xué);2006年

5 尹艷娥;新一代水處理技術(shù)研究—臭氧—生物活性炭纖維[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

6 周家勇;等離子體改性活性炭纖維脫硫脫氮研究[D];武漢大學(xué);2012年

7 范麗;染料在鉑和活性炭纖維電極上的電化學(xué)行為[D];大連理工大學(xué);2006年

8 柴曉蘭;活性炭纖維固相微萃取新方法的研究[D];上海交通大學(xué);2007年

9 曲險(xiǎn)峰;活性炭纖維對(duì)水中酚類(lèi)有機(jī)物的催化臭氧化[D];中國(guó)石油大學(xué);2007年

10 烏蘭哈斯;中空活性炭纖維—納米銀復(fù)合敷料的研制及初步實(shí)驗(yàn)研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 許巖;棉花基活性炭纖維的制備與應(yīng)用研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

2 孫國(guó)春;活性炭纖維在咖啡因精制生產(chǎn)中 的應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2015年

3 周實(shí)際;活性炭纖維穩(wěn)定型納米鐵的表征及其去除Cr(Ⅵ)的機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2015年

4 吳丹;大豆秸稈基多孔性炭材料及其CO_2/CH_4選擇性分離特性[D];福建師范大學(xué);2015年

5 張小龍;活性炭纖維負(fù)載銅鋯金屬氧化物催化脫除NO實(shí)驗(yàn)研究[D];河南科技大學(xué);2015年

6 陶s，

本文編號(hào)：2212070