NOx是主要的大气污染之一,也是雾霾、光化学烟雾和酸雨形成的主要原因,对人体健康和生态环境造成严重的破坏。我国氮氧化物(NOx)的排放主要集中于火电、水泥、钢铁(包括焦化)等行业。鉴于目前烟气脱硝技术温度、成本、投资较大的现状,本文针对焦化行业烟气的特点,采用微波脱硝技术,对煤基炭(自制)、活化煤基炭和Fe基催化剂煤基炭进行了烟气脱硝的研究,达到了低温下有效脱除烟气中NOx的目的,具体研究内容如下:
(1)对煤基炭进行了脱硝实验、表征和机理探究,选择了煤基炭B作为本实验的脱硝还原剂,研究了功率、停留时间、NO浓度和O2含量等因素对脱硝率的影响,结果表明:微波功率250w、烟气NO浓度为268mg/m3、停留时间2.5s、O2含量5%和烟气流量为1000mL/min时,NO的脱除率为84.85%。通过X射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等表征和分析表明煤基炭B是一种优良的脱硝炭材料。
(2)通过酸、碱、碱式盐对煤基炭活化并进行微波脱硝实验,结果表明:酸活化对煤基炭的微波脱硝不利,碱活化和碱式盐活化对煤基炭微波脱硝有利,其中经5%浓度NaOH溶液活化的煤基炭在功率250w(402.8℃)条件下脱硝率可达97.33%。通过BET、FT-IR、SEM等分析和表征表明活化煤基炭的酸碱性官能团对脱硝率影响较大,而比表面积对脱硝率影响较小。
(3)对煤基炭进行了共沉淀法和氧化沉淀法负载Fe基催化剂的研究,结果表明:通过XRD、SEM和EDS分析表征可知,两种方法成功的将Fe2O3负载于煤基炭表面,G-煤基炭和Y-煤基炭的脱硝率在150w(269.2℃)的条件下,可达到83.10%和80.60%。说明Fe基催化剂煤基炭在低温条件下具有优异的脱硝性能。
- 作 者:
- 刘贝
- 学科专业:
- 化学工程与技术
- 授予学位:
- 硕士
- 学位授予单位:
- 武汉科技大学
- 导师姓名:
- 王光华
- 学位年度:
- 2016
- 研究方向:
- 语 种:
- chi
- 基金项目: