微波放电NO-O2-H2O-He体系脱除NO的数值模拟

采用微波放电NO-O2-H2O-He体系脱除NO的反应模型,对NO脱除及其转化进行分析计算。通过建立并数值求解化学反应动力学方程组,对NO-O2-H2O-He体系微波直接分解脱除NO过程进行反应动力学研究,分析影响NO脱除效率及其向N2和NO2转化的各种因素及规律。计算结果表明,在NO-O2-H2O-He体系中,微波功率,NO、O2和H2O的初始浓度等对NO脱除效率有较大影响,即微波功率的增大有利于NO的脱除及其向N2的转化;NO初始浓度的增加降低了体系的微波脱硝效率;脱硝效率随着模拟烟气相对湿度的增加而增加;微波放电条件下,O2的加入可增加产物中NO2的生成量;微波放电NO-O2-H2O-He体系脱除NO为还原和氧化反应共同作用的结果,NO转化为N2的效率总大于其转化为NO2的效率。     

C_2H_4对介质阻挡放电协同Ag/Al_2O_3脱除NO_x的影响及机理分析

在模拟实验系统上,利用介质阻挡放电(DBD)结合Ag/Al2O3催化剂进行烟气脱硝实验,分析了C2H4对脱除NOx的影响及脱除机理。结果表明:同样情况下,添加C2H4后,NO脱除率明显升高,并且随着C2H4浓度的升高而增加;同时,加载催化剂比未加载催化剂的NO脱除率高。在能量输入密度300J/L、C2H4体积分数1%时,DBD协同Ag/Al2O3催化,NO脱除率达61.3%。分析认为:在DBD发生器中,C2H4与O2反应生成CH3O2·、HO2等强氧化性基团,将NO氧化成NO2;在催化装置中,C2H4与O2在Ag/Al2O3表面发生反应,产生更多的CH2=CH-O·和CH3COO·等自由基,最终使NOx脱除率升高。     

NO直接分解脱除的动力学模拟研究

根据微波直接分解脱除NO过程的化学反应方程式,建立了相应的动力学方程组,进行了数值求解,计算了微波功率、NO初始浓度和O2初始浓度对NO脱除及N2、NO2选择性的影响,并与已有实验结果进行了比较.计算结果与已有实验结果的结论一致.     

微波制备3V5Mn5Ce/TiO_2烟气脱硝催化剂实验研究

采用微波辐射干燥制备3V5Mn5Ce/TiO2脱硝催化剂,考察反应条件对其脱硝活性的影响,并运用XRD、SEM和BET手段对催化剂进行了表征;通过NH3、O2和NO的瞬态响应实验探讨此催化剂的SCR反应机理。结果表明,催化剂具有较好的SCR脱硝活性,空速30000 h-1,220℃时脱硝效率达到93.9%;微波干燥能够增大催化剂的比表面积,减轻粒子的团聚,使晶粒变小,分布更加均匀,提高催化剂的SCR活性;瞬态响应实验表明在此催化剂上进行的SCR脱硝反应遵循E-R机理。     

活性炭吸附/微波解吸脱除烟气中SO2的实验研究

利用微波反应器研究微波辐照功率(反应温度)、烟气流率,SO2浓度以及烟气共存成分对活性炭吸附性能及脱硫效率的影响。吸附实验结果表明,当空间流速达到900 h-1时,SO2在活性炭床的吸附容量达到27.66 mg/g;烟气流率增加,吸附容量下降;SO2浓度对吸附容量影响不明显;烟气中O2的含量为4%左右时,SO2吸附容量最大,随着O2含量的继续增加而有所下降;随着NO浓度的增加,SO2的吸附容量稍有上升又降至12.79mg/g;烟气含湿量低于6.4%时,水蒸气对SO2在活性炭床上的吸附有利。脱除实验研究表明,微波功率越高脱硫效率相应提高,NO浓度和含湿量增加脱硫效率下降。     

活性焦脱除电厂烟气中SO2行为探讨

利用XPS、热天平等分析手段对活性焦表面性质及活性焦吸附烟气中SO2行为进行了研究。根据实验结果和前人的工作,探讨了活性焦脱除烟气中SO2的行为。结论如下:活性焦表面多环芳香平面层上的离域π电子系统在活性焦脱硫过程中起着主要的催化作用;H2O在活性焦脱硫过程中起着不可缺少的作用,其可以提供反应历程所需的质子,同时又赋予了SO2的还原性。     

CoCeNi改性非沥青基煤质活性焦低温脱硝活性研究

采用等体积浸渍法制备了系列CoCeNi改性非沥青基煤质活性焦(NPAC)催化剂,并结合N_2吸附、X射线衍射、X射线光电子能谱分析以及NH3程序升温脱附等表征技术,对3种金属单一负载和共负载后改性活性焦的低温NH_3-SCR脱硝活性进行了研究。结果表明:单一负载和共负载都可提高非沥青基煤质活性焦的低温脱硝活性,且共负载的脱硝能力较强;CoCeNi可以较好地并入NPAC的类石墨微晶结构,Ce、Co和Ni在负载改性NPAC表面分散均匀;Ce以Ce~(3+)和Ce~(4+)形式存在,但以Ce~(4+)为主,Co以Co~(2+)和Co~(3+)形式存在,Ni以Ni~(2+)和Ni~(3+)形式存在;金属负载改性使NPAC的化学吸附氧浓度增加,氧化NO能力和表面酸性增强,增加了NH_3吸附和活化能力,从而提高其低温脱硝能力。共负载改性NPAC在150℃脱硝率达到71.55%。     

改性活性碳纤维制备及脱除NO的实验研究

活性炭纤维(activated carbon fiber,ACF)具有很高的比表面积和良好的孔结构,孔径分布较窄。为进一步提高活性碳纤维的脱硝性能,并揭示脱硝机制,采用H2O2,KMnO4/NaOH,NaClO/KOH对ACF进行改性处理,用于燃煤污染物NO的脱除。经过改性处理后,ACF的比表面积和孔容都有不同程度的下降,平均孔径有一定的增大。经X射线光电子能谱法分析表面官能团发现,经过改性处理后ACF表面各类含氧官能团有一定的增加。实验分析了改性ACF对NO的脱除机制,认为脱除机制是由以物理吸附为主的初期阶段和以化学吸附氧化为主的后期阶段构成,且化学吸附阶段,ACF表面化学官能团的催化氧化作用使NO氧化为中间产物NO2,提高了NO脱除效果。结果表明,用摩尔浓度比为0.03 0.1的KMnO4/NaOH对活性炭进行氧化改性可以获得最佳的NO脱除效果。     

CuO/g-Al2O3和CuO-CeO2-Na2O/g-Al2O3催化吸附剂的脱硝性能

利用改进的溶胶凝胶法制备纳米孔径的CuO/γ-Al2O3和CuO-CeO2-Na2O/γ-Al2O3催化吸附剂颗粒,在固定床上测试其催化脱硝活性。两类催化吸附剂250～400℃范围内脱硝效率稳定在70％以上。在350℃时效率稳定在最高值。利用程序升温方法研究了两类催化剂对NH3和NO的氧化性能,发现NH3在高于400℃下急剧氧化,是脱硝效率下降的主要原因。CuO/γ-Al2O3催化剂能将NO氧化生成NO2,NO2生成有利于脱硝反应的进行。NO在催化剂上的吸附对脱硝过程有重要作用。改进的CuO-CeO2-Na2O/γ-Al2O3催化剂能使NH3在高温400℃下不被氧化,也促进了NO在催化剂表面的吸附,从而提高催化剂了脱硝效率。催化剂反应的机理为NO吸附在催化剂表面,氧化生成吸附态的NO2,其再与吸附催化剂上的NH3反应。     

CuO/γ-A1203和CuO-Ce02-Na20/γ-Al2O3催化吸附剂的脱硝性能

利用改进的溶胶凝胶法制备CuO/γ-Al2O3和CuO-CeO2-Na2O/γ-Al2O3催化吸附剂颗粒,在固定床上测试其催化脱硝活性.2类催化吸附剂250～400℃范围内脱硝效率稳定在70%以上.在350℃时效率稳定在最高值.利用程序升温方法研究了2类催化剂对NH3和NO的氧化性能,发现NH3在高于400℃下急剧氧化生成N2、NO和N20,是脱硝效率下降的主要原因.CuO/γ-Al2O3催化剂能将NO氧化生成NO2,NO在催化剂上的吸附对脱硝过程有重要作用.改进的CuO-CeO2-Na2O/γ-Al2O3催化剂能使NH3在高温400℃下不被氧化,也促进了NO在催化剂表面的吸附,从而提高了催化剂脱硝效率.催化反应的机理为NO吸附在催化剂表面,氧化生成吸附态的NO2,再与吸附催化剂上的NH3反应.