活性焦催化氧化脱除低温烟气中NO的性能及机理

• Published in: 煤炭学报 Vol. 44; no. 11; pp. 3578 - 3588
• Main Authors: 解炜, 曲思建, 王鹏, 梁大明, 吴倩, 张媛
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083 01.11.2019; 煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院,北京100013; 煤基节能环保炭材料北京市重点实验室,北京100013%煤炭科学技术研究院有限公司节能工程技术研究分院,北京,100013; 煤基节能环保炭材料北京市重点实验室,北京100013%煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院,北京100013
• Subjects: 低温烟气; 催化氧化; 活性焦; 脱硝; 工业锅炉
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.0033

TQ534.9; 随着国家环保标准越来越严格,针对典型燃煤工业锅炉排烟温度低,烟气量小特点,为了满足烟气NOx超低排放要求,催化氧化脱硝是理想的技术.为了研究活性焦催化氧化脱除低温烟气中NO的性能及机理,利用固定床反应装置研究70～110 ℃低温烟气活性焦催化氧化脱硝过程,考察温度、烟气中O2对脱硝的影响.此外,通过解析活性焦77 K条件下N2吸/脱附等温线获得其孔径分布及比表面积、利用XPS表征活性焦炭基质及表面化学特性、应用TPD获取反应前后活性焦升温脱附曲线,研究活性焦催化氧化脱硝及活性焦热再生机制.结果 表明:70～110℃内,温度越低活性焦催化氧化脱硝的性能越好;活性焦催化氧化脱硝初始阶段,选出的少量NO2来自于NO和活性焦表面多聚芳环边缘的碱性含氧官能团C=O反应;活性焦表面酸性含氧官能团抑制NO的吸附,而炭基质多聚芳环是构成炭基质的主要物质,其π键提供电子促进催化脱硝;无O2条件下NO作为电子受体占据吸附位,O2存在时由于O2获得 π键提供的电子形成反应中间体,与NO生成NO2.活性焦催化氧化NO最终可达到低温烟气脱硝的目的,然而,由于活性焦中碳的还原作用,热再生并不能将活性焦催化氧化生成的NO2脱附,而是以NO的形态伴随着CO2脱附下来.