本文關(guān)鍵詞：改性柱狀活性炭脫硫脫硝性能研究

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【摘要】：燃煤煙氣中SO_2、NO_X等污染物的大量排放,使我國的環(huán)境問題日益嚴(yán)峻。煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)是控制SO_2、NO_X污染的有效方法,其中活性炭吸附法已經(jīng)廣泛用于工業(yè)上煙氣同時(shí)脫硫脫硝工藝。但工業(yè)柱狀活性炭在脫硫脫硝過程中存在吸附能力差的問題,為了提高活性炭的脫硫脫硝性能,需要增加活性炭的循環(huán)次數(shù),導(dǎo)致活性炭的消耗量增加。本文對柱狀活性炭進(jìn)行表面氧化改性和負(fù)載金屬氧化物并進(jìn)行分析表征和考察活性炭的脫硫脫硝性能,得到主要結(jié)論如下:(1)柱狀活性炭經(jīng)過氧化劑表面改性后其灰分含量降低,揮發(fā)分含量提高,氧元素的含量增加以及碳元素的含量減少,并且表面氧化改性和負(fù)載金屬氧化物均能提高活性炭表面含氧官能團(tuán)的數(shù)目。(2)硝酸、硫酸、過氧化氫氧化改性均能提高柱狀活性炭的脫硫脫硝活性,其中HNO_3溶液氧化改性后的活性炭(AC-HNO_3)脫硫脫硝活性最好,當(dāng)空速為1500L/(Kg·h),O_2濃度為8%時(shí),AC-HNO_3在150℃時(shí)的NO脫除率為20.0%,在120℃時(shí)的SO_2脫除率為47.0%。(3)負(fù)載金屬氧化物能大幅度提高催化劑的脫硫脫硝活性,其中以過氧化氫改性后的活性炭負(fù)載MnO_X催化劑(MnO_X/AC-H_2O_2)的脫硝性能最好,以硫酸改性后的活性炭負(fù)載V_2O_5催化劑(V_2O_5/AC-H_2SO_4)的脫硫性能最好。當(dāng)空速為1500L/(Kg·h),O_2濃度為8%時(shí),負(fù)載量為1%的MnO_X/AC-H_2O_2催化劑在120~240℃范圍內(nèi)脫硝活性均高于40.0%;V_2O_5/AC-H_2SO_4催化劑在120~240℃范圍內(nèi)脫硫活性均高于79.0%。(4)CeO_2的添加能夠提高V_2O_5/AC-H_2SO_4和MnO_X/AC-H_2SO_4催化劑的脫硫脫硝活性,而金屬氧化物活性組分的負(fù)載順序?qū)Υ呋瘎┟摿蛎撓趸钚杂泻艽蟮挠绊�。在制備的釩鈰和錳鈰復(fù)合催化劑中,經(jīng)CeO_2添加改性的V_2O_5/AC-H_2SO_4復(fù)合催化劑(V_2O_5(f)-CeO_2/AC-H_2SO_4)具有很好脫硫脫硝性能。當(dāng)空速為1500L/(Kg·h),O_2濃度為8%時(shí),總負(fù)載量為1%的V_2O_5(f)-CeO_2/AC-H_2SO_4在240℃時(shí)的NO脫除率為59.4%,在120~240℃范圍內(nèi)的SO_2脫除率均高于85.0%。(5)氧氣濃度、空速和V_2O_5的負(fù)載量均不同程度影響著V_2O_5/AC-H_2SO_4催化劑的脫硫脫硝活性。在一定氧氣濃度范圍內(nèi)(5%~9%),催化劑的脫硫脫硝活性隨著氧氣濃度的增加而增加;空速的增大,使得催化劑脫硫脫硝活性不斷降低;而V_2O_5負(fù)載量的增加,催化劑的脫硫脫硝活性卻先增加后減少。在空速為1500L/(Kg·h),O_2濃度為8%,V_2O_5的負(fù)載量為5%時(shí),V_2O_5/AC-H_2SO_4在240℃時(shí)的NO脫除率為66.2%,并且120~240℃范圍內(nèi)時(shí)的SO_2脫除率均高于90.0%。(6)同時(shí)脫硫脫硝時(shí),SO_2對V_2O_5/AC-H_2SO_4催化劑脫硝有很強(qiáng)的抑制作用,當(dāng)空速為1500L/(Kg·h),O_2濃度為8%,溫度為240℃,負(fù)載量為1%的V_2O_5/AC-H_2SO_4在沒有SO_2時(shí)的NO脫除率為55.0%,加入600ppm的SO_2后的NO脫除率只有24.7%。NO能對催化劑的脫硫起促進(jìn)作用,使催化劑的脫硫活性略有提高,當(dāng)空速為1500L/(Kg·h),O_2濃度為8%,溫度為120℃,負(fù)載量為1%的V_2O_5/AC-H_2SO_4在沒有NO時(shí)的SO_2脫除率為85.8%,加入600ppm的NO后的SO_2脫除率為86.3%。(7)N_2熱再生后的V_2O_5/AC-H_2SO_4催化劑的脫硫脫硝活性均有所下降,但再生次數(shù)對催化劑脫硫脫硝活性影響很小。
【關(guān)鍵詞】：柱狀活性炭 表面改性 脫硫脫硝 再生
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X701;O643.36
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11-12
• 第一章 文獻(xiàn)綜述12-29
• 1.1 研究背景12-13
• 1.1.1 氮氧化物的性質(zhì)和危害12
• 1.1.2 二氧化硫的性質(zhì)及危害12-13
• 1.1.3 酸雨的形成與危害13
• 1.2 煙氣脫硫脫硝技術(shù)13-17
• 1.2.1 煙氣脫硫技術(shù)13-14
• 1.2.2 煙氣脫硝技術(shù)14-15
• 1.2.3 煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)15-17
• 1.3 活性炭17-22
• 1.3.1 活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)18-19
• 1.3.2 活性炭的化學(xué)性質(zhì)19-20
• 1.3.3 活性炭的表面化學(xué)改性20-22
• 1.4 活性炭在脫硫脫硝方面的應(yīng)用22-25
• 1.4.1 活性炭的脫硫機(jī)理22-23
• 1.4.2 活性炭的脫硝機(jī)理23-24
• 1.4.3 活性炭的脫硫脫硝具體實(shí)踐24-25
• 1.5 活性炭的再生25-28
• 1.5.1 熱再生法26-27
• 1.5.2 水洗再生法27-28
• 1.6 本文研究的目的及主要內(nèi)容28-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分29-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)器材29-30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法30-32
• 2.2.1 柱狀活性炭的表面改性30-31
• 2.2.2 活性炭負(fù)載金屬氧化物31-32
• 2.2.3 催化劑的再生32
• 2.3 催化劑的脫硫脫硝性能評價(jià)32-33
• 2.3.1 脫硫脫硝活性評價(jià)裝置32-33
• 2.3.2 脫硫脫硝性能評價(jià)指標(biāo)33
• 2.4 催化劑的表征33-35
• 2.4.1 工業(yè)分析33
• 2.4.2 元素分析33-34
• 2.4.3 紅外光譜分析(FTIR)34
• 2.4.4 熱重分析(TG)34
• 2.4.5 X射線衍射(XRD)34-35
• 第三章 催化劑的脫硝性能研究35-54
• 3.1 催化劑的表征結(jié)果35-41
• 3.1.1 活性炭的工業(yè)分析和元素分析35
• 3.1.2 催化劑的紅外分析35-37
• 3.1.3 活性炭的熱重分析37-39
• 3.1.4 催化劑的XRD分析39-41
• 3.2 催化劑的脫硝性能41-51
• 3.2.1 氧化劑改性對NO脫除率的影響41-42
• 3.2.2 改性活性炭負(fù)載V_2O_5的脫硝性能42-43
• 3.2.3 改性活性炭負(fù)載MnO_X的脫硝性能43-44
• 3.2.4 添加CeO_2對V_2O_5催化劑脫硝性能的影響44-45
• 3.2.5 添加CeO_2對MnO_X催化劑脫硝性能的影響45-46
• 3.2.6 氧氣濃度對催化劑脫硝性能影響46-47
• 3.2.7 空速對催化劑脫硝性能的影響47-48
• 3.2.8 負(fù)載量對催化劑脫硝性能的影響48-49
• 3.2.9 SO_2對催化劑脫硝性能的影響49-50
• 3.2.10 催化劑再生對脫硝性能的影響50-51
• 3.3 本章小結(jié)51-54
• 第四章 催化劑的脫硫性能研究54-67
• 4.1 催化劑的脫硫性能54-65
• 4.1.1 氧化劑改性對SO_2脫除率的影響54-55
• 4.1.2 改性活性炭負(fù)載V_2O_5的脫硫性能55-56
• 4.1.3 改性活性炭負(fù)載MnO_X的脫硫性能56-57
• 4.1.4 添加CeO_2對V_2O_5催化劑脫硫性能的影響57-58
• 4.1.5 添加CeO_2對MnO_X催化劑脫硫性能的影響58-59
• 4.1.6 氧氣濃度對催化劑脫硫性能影響59-60
• 4.1.7 空速對催化劑脫硫性能的影響60-61
• 4.1.8 負(fù)載量對催化劑脫硫性能的影響61
• 4.1.9 NO對催化劑脫硫性能的影響61-62
• 4.1.10 不同溫度下催化劑脫硫性能隨時(shí)間變化而變化的規(guī)律62-63
• 4.1.11 催化劑再生對脫硫性能的影響63-64
• 4.1.12 不同催化劑脫硫性能隨時(shí)間變化而變化的規(guī)律64-65
• 4.2 本章小結(jié)65-67
• 第五章 結(jié)論及建議67-70
• 5.1 結(jié)論67-69
• 5.2 建議69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 本文特色與創(chuàng)新之處74-75
• 致謝75

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1 康泰瑞;石峰;;電廠脫硝技術(shù)概述[J];現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化;2013年18期

2 劉國慶;;淺談脫硝技術(shù)在660MW機(jī)組中的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2014年03期

3 丁德軍;高井熱電廠脫硝技術(shù)的探討[J];科技潮;2005年04期

4 杜雅麗;;選擇性催化還原法脫硝控制系統(tǒng)論述[J];山西電力;2009年S1期

5 覃怡敏;;脫硝 政策雷聲大,雨點(diǎn)小[J];新財(cái)經(jīng);2010年07期

6 袁細(xì)寧;;脫硝市場現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J];科技資訊;2010年19期

7 邵明勇;李飛;田佳;;先進(jìn)脫硝技術(shù)在大型燃煤發(fā)電機(jī)組工程中的優(yōu)化應(yīng)用[J];能源與環(huán)境;2011年02期

8 趙勝國;胡永鋒;;我國脫硝技術(shù)發(fā)展及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J];華電技術(shù);2011年12期

9 吳敬;;水泥工業(yè)脫硝技術(shù)應(yīng)用[J];技術(shù)與市場;2012年06期

10 靈子;;江蘇科行:做脫硝行業(yè)先行者[J];四川水泥;2013年01期

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1 趙勇綱;武建忠;趙忠生;孫啟順;;電站鍋爐脫硝技術(shù)綜述[A];2008中國可持續(xù)發(fā)展論壇論文集（3）[C];2008年

2 ;包頭希望鋁業(yè)脫硝工程成功通過168運(yùn)行[A];《電站信息》2013年第2期[C];2013年

3 ;科行集團(tuán)成功承接神華國華準(zhǔn)電2×330MW機(jī)組脫硝項(xiàng)目[A];《電站信息》2012年第12期[C];2012年

4 張益智;趙芳;曹燕春;;非催化協(xié)同脫硝技術(shù)在水泥窯爐上的應(yīng)用[A];2012中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第三卷）[C];2012年

5 唐建城;;中電國華北京熱電分公司4×100MW鍋爐脫硝技術(shù)可行性研究[A];全國火電100MW級機(jī)組技術(shù)協(xié)作會第三屆年會論文集[C];2004年

6 王們蘆;陳雄波;王海強(qiáng);劉越;吳忠標(biāo);;鈰改性鈦基納米管的脫硝活性及抗堿金屬中毒性能研究[A];2013中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第七卷）[C];2013年

7 高長明;;我國水泥工業(yè)氮氧化物排放量及其脫硝力度的探討[A];第五屆中國水泥企業(yè)總工程師論壇暨2012年全國水泥企業(yè)總工程師聯(lián)合會年會會議文集[C];2012年

8 ;華電青島公司3號機(jī)組脫硝改造順利通過168小時(shí)試運(yùn)行[A];《電站信息》2012年第10期[C];2012年

9 ;華電濰坊公司推進(jìn)脫硝改造加速“綠色企業(yè)”建設(shè)[A];《電站信息》2012年第5期[C];2012年

10 柏發(fā)橋;;300MW機(jī)組脫硝改造介紹[A];全國第八屆電站鍋爐專業(yè)技術(shù)交流年會論文集[C];2013年

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1 記者 劉凌;長株潭首個(gè)火電 脫硝改造工程竣工[N];湖南日報(bào);2012年

2 冉冉;水泥脫硝被稱為“三無”項(xiàng)目的苦澀[N];中國建材報(bào);2013年

3 見習(xí)記者 吳松;環(huán)保新政 提升脫硝產(chǎn)業(yè)迎新機(jī)遇[N];中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2011年

4 吳松;環(huán)保新政下 脫硝產(chǎn)業(yè)迎來新機(jī)遇[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2011年

5 本報(bào)記者 趙引德;脫硝催化劑企業(yè)“跑馬圈地”[N];中國化工報(bào);2011年

6 證券時(shí)報(bào)記者 陳鍇;電廠脫硝進(jìn)展提速 環(huán)保企業(yè)受益在望[N];證券時(shí)報(bào);2011年

7 記者 葉勇;“十二五”脫硝裝機(jī)達(dá)100% 千億級火電排污市場呼之欲出[N];上海證券報(bào);2011年

8 本報(bào)記者 張玉蕾;脫硝電價(jià)應(yīng)避免“一刀切”[N];中國電力報(bào);2011年

9 記者 顏新華;我國電力脫硝關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化成功[N];中國電力報(bào);2010年

10 李賀林 王艷;“陳一脫”的水泥脫硝夢[N];中國建材報(bào);2012年

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1 莊卓楷;基于數(shù)值模擬的NO臭氧氧化反應(yīng)、雙旋流氣氣混合器和濕法脫硝模型研究[D];浙江大學(xué);2015年

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3 高攀;先進(jìn)再燃及選擇性非催化脫硝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)與機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2008年

4 陳蓮芳;脫硝反應(yīng)器流場與反應(yīng)物混合模擬優(yōu)化[D];山東大學(xué);2011年

5 曹慶喜;氣體添加劑對選擇性非催化還原脫硝反應(yīng)過程影響的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

6 任雯;硫酸亞鐵SCR催化劑脫硝機(jī)理及制備研究[D];清華大學(xué);2010年

7 李攀;V_2O_5/AC催化劑脫硝過程中若干重要問題的研究[D];北京化工大學(xué);2012年

8 陳鎮(zhèn)超;基于尿素還原劑的選擇性非催化還原高效脫硝技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2012年

9 李云濤;氟摻雜氧化釩/氧化鈦催化劑制備及其低溫脫硝過程研究[D];南京理工大學(xué);2010年

10 陳雄波;鈰改性鈦基納米管的脫硝活性及抗堿/堿土金屬中毒性能研究[D];浙江大學(xué);2012年

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1 王偉;應(yīng)用于城市隧道的除塵脫硝技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 易檢長;煙氣SCR脫硝反應(yīng)裝置仿真模擬及PIV試驗(yàn)研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

3 程鵬飛;LNB+SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)在某燃煤鍋爐脫硝改造中的應(yīng)用研究[D];蘭州大學(xué);2015年

4 王濤;空氣預(yù)熱器SCR脫硝適應(yīng)性及催化劑的試驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2015年

5 范燕榮;燃料型還原氣脫硝反應(yīng)特性研究[D];山東大學(xué);2015年

6 閆棟;納米陶瓷負(fù)載釩系催化劑的制備與脫硝特性的實(shí)驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué);2015年

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