活性焦低溫催化氧化NO脫除性能評價及熱再生試驗

作者：李婷,潘冠福

摘要：活性焦是一種高性價比的炭基催化脫硝材料,為研究其在低溫無氨條件下的脫硝性能及熱再生情況,采用固定床試驗裝置,進行低溫脫除NO性能評價及原位熱再生試驗;并對2種試驗用活性焦的比表面積、孔徑分布和表面官能團等進行表征分析,研究表面特性對去除NO性能的影響;初步探討活性焦對NO的低溫脫除及熱再生機理。結果表明:在進口NO體積濃度100×10^-6、O2體積濃度6%、反應溫度70℃、空速1000 h^-1的NO脫除試驗條件下,出口NO濃度隨時間增加逐漸上升,脫硝率則直線下降。結合紅外表征,定性說明活性焦脫除NO過程中存在催化氧化及吸附,可能的機理是活性焦中活性官能團將NO氧化為NO 2,并以吸附態NO 2形式賦存于活性焦孔隙表面,部分化學吸附態NO2又在活性焦表面發生歧化反應,形成吸附態NO3。O2體積濃度6%、再生溫度70~400℃、升溫速率2℃/min的熱再生試驗條件下,NO濃度先快速上升,100~150℃達到平臺,210℃左右達到脫附量峰值,此時NO脫附折算濃度約85 mg/m^3,之后NO濃度逐漸下降至0;模擬煙氣在250℃以上時,CO開始析出,CO生成量與再生溫度成正比。脫硝后的活性焦在原位熱再生過程中,吸附態NO2又分解為NO釋放出來。2種試驗用活性焦樣品的微觀孔隙結構較為相似,活性焦樣AC1和AC2的等溫曲線都屬于Ⅳ型等溫曲線,遲滯回線屬H4型,這說明2種樣品的微觀結構多為狹縫狀孔道;AC2在吸附脫附曲線低P/P0區拐點處的吸附量、孔容、BET比表面積比AC1略大,說明前者樣品中的微孔相對更多;活性焦樣AC1和AC2的最可幾孔徑分別為1.76和1.57 nm。XPS和脫硝性能評價發現含有更多含氧/氮官能團的活性焦樣品,脫硝活性更強。

發文機構：煤科院節能技術有限公司

關鍵詞：活性焦低溫催化氧化脫硝NO脫除熱再生active cokelow temperature catalytic oxidation denitrationNO removalthermal regeneration

分類號： X511[環境科學與工程—環境工程]