针对太西活性焦脱硝性能的改性试验研究

以太西煤为主要原料,通过添加NH_4HCO_3、H_2NCONH_2两种添加剂制备活性焦,利用模拟烟气考察活性焦的脱氮效果,通过氮气吸附、傅立叶红外和扫描电镜等分析表征活性焦的结构和形貌。研究结果表明,少量添加剂不会明显改变微孔为主的孔貌特征,但会促进中孔的生成;含氮的活性组分在高温炭化、活化后,活性焦表面含氮官能团增加,可促进脱硝效率的提高。     

NH3改性活性焦脱硝性能试验研究

为研究NH3改性对活性焦脱硝性能的影响,利用不同体积分数的NH3／H2O配比作为活化荆制备了一系列的活性焦,采用X光电子能谱（XPS）表征了活性焦的表面化学性质。在温度150℃条件下的固定床反应装置上,进行了活性焦脱除N0试验和NH3吸附容量试验。结果表明：添加NH3改性能够增加活性焦表面0元素和N元素的含量,并且能够明显提高活性焦的脱硝效率;活性焦的N心吸附容量越大脱硝效率越高。试验结果证实了活性焦对NH3吸附是影响其选择性催化还原脱硝反应的关键步骤。     

活性焦催化氧化脱除低温烟气中NO的性能及机理

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,逸出的少量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〖CDS1〗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。     

焦化烟气活性焦低温脱硝工艺与反应器设计

为了开发适用于焦化烟气的干法脱硫低温脱硝技术,在现有活性焦脱硫脱硝技术的基础上,针对焦化烟气低硫高硝、排烟温度低、湿度高等特点,选取一种商用活性焦,在试验装置上分别研究了空速、温度、氨氮比和湿度等对活性焦脱硝性能的影响,在此基础上设计了左右并联式、错流移动床反应器结构形式,并根据理论计算和结构设计模型完成反应器图纸设计,建成60万t/a焦炉配套的活性焦干法脱硫低温脱硝工业装置,并在工业装置上开展了72h工业性试验,验证实验室工艺与反应器设计可行性。结果表明,活性焦脱硝适宜的工艺参数条件为:空速300h-1,反应温度140℃,氨氮比1. 3,烟气湿度不宜超过16%;以某焦化厂烟气为例,进行了反应器尺寸理论计算,设计出15万Nm3/h烟气量处理能力的反应器尺寸为8m×33m×4m;工业性试验的烟气温度、氨氮比、湿度均以实验室结果为基准开展试验,烟气平均进口温度约135℃、氨氮比1～1. 1∶1、烟气平均湿度12. 5%,在此条件下,装置脱硫、脱硝效率分别为99%和89%,在基准氧含量为8%时,SO2和NOx平均排放浓度分别为4mg/m3和92mg/m3,满足焦化烟气超低排放指标要求。     

焦化烟气活性焦低温脱硝工艺与反应器开发

为了开发适用于焦化烟气的干法脱硫低温脱硝技术,在现有活性焦脱硫脱硝技术的基础上,针对焦化烟气低硫高硝、排烟温度低、湿度高等特点,选取一种商用活性焦,在试验装置上分别研究了空速、温度、氨氮比和湿度等对活性焦脱硝性能的影响,在此基础上设计了左右并联式、错流移动床反应器结构形式,并根据理论计算和结构设计模型完成反应器图纸设计,建成60万t/a焦炉配套的活性焦干法脱硫低温脱硝工业装置,并在工业装置上开展了72h工业性试验,验证实验室工艺与反应器设计可行性。结果表明,活性焦脱硝适宜的工艺参数条件为：空速300h-1,反应温度140℃,氨氮比1.3,烟气湿度不宜超过16%|以某焦化厂烟气为例,进行了反应器尺寸理论计算,设计出15万Nm3/h烟气量处理能力的反应器尺寸为8m×33m×4m|工业性试验的烟气温度、氨氮比、湿度均以实验室结果为基准开展试验,烟气平均进口温度约135℃、氨氮比1～1.1∶1、烟气平均湿度12.5%,在此条件下,装置脱硫、脱硝效率分别为99%和89%,在基准氧含量为8%时,SO2和NOx平均排放浓度分别为4mg/m3和92mg/m3,满足焦化烟气超低排放指标要求。     

焦化烟气活性焦低温脱硝工艺与反应器开发

为了开发适用于焦化烟气的干法脱硫低温脱硝技术,在现有活性焦脱硫脱硝技术的基础上,针对焦化烟气低硫高硝、排烟温度低、湿度高等特点,选取一种商用活性焦,在试验装置上分别研究了空速、温度、氨氮比和湿度等对活性焦脱硝性能的影响,在此基础上设计了左右并联式、错流移动床反应器结构形式,并根据理论计算和结构设计模型完成反应器图纸设计,建成60万t/a焦炉配套的活性焦干法脱硫低温脱硝工业装置,并在工业装置上开展了72h工业性试验,验证实验室工艺与反应器设计可行性。结果表明,活性焦脱硝适宜的工艺参数条件为：空速300h-1,反应温度140℃,氨氮比1.3,烟气湿度不宜超过16%|以某焦化厂烟气为例,进行了反应器尺寸理论计算,设计出15万Nm3/h烟气量处理能力的反应器尺寸为8m×33m×4m|工业性试验的烟气温度、氨氮比、湿度均以实验室结果为基准开展试验,烟气平均进口温度约135℃、氨氮比1～1.1∶1、烟气平均湿度12.5%,在此条件下,装置脱硫、脱硝效率分别为99%和89%,在基准氧含量为8%时,SO2和NOx平均排放浓度分别为4mg/m3和92mg/m3,满足焦化烟气超低排放指标要求。     

含氧卤化物改性制备烟气脱汞用活性焦及其表征与评价

通过捏合过程向活性焦中加入卤酸钾添加剂对活性焦进行改性制备,使用扫描电镜和X射线能谱分析等表征手段对制备的活性焦样品的表面形貌、含氧官能团种类和相对含量等进行分析,使用模拟烟气对制备的活性焦样品进行汞吸附性能评价。研究发现,卤酸钾添加剂的部分分解作用可提高活化程度,优化活性焦的孔隙结构;同时发现卤酸钾添加剂可增加活性焦中C—O官能团的相对含量,与空白活性焦样品相比,3种改性后的活性焦样品中C—O官能团的相对含量分别增加13.2%,15.2%,15.7%。汞吸附性能评价发现随着活性焦中C—O官能团相对含量增加,汞吸附性能随之增加。通过卤酸钾添加剂对活性焦改性制备可有效提高其汞脱除效率。     

活性焦在钢铁行业的应用及趋势分析

用于烟气净化的活性焦及其联合脱硫脱硝技术,可治理钢铁生产过程中向大气排放总量大且浓度高的污染物。基于活性焦自身特性及其干法烟气净化技术的特点,阐述了活性焦脱硫脱硝机制,列举了干法烟气净化技术在国内外应用及发展状况。由分析表明:活性焦能够联合脱除多种污染物,脱硫效率高且能够回收硫资源,尤其可在110℃～200℃低温条件下选择性催化还原(SCR)脱硝,非常适用于烟气流量大、污染物成分复杂的矿石烧结、球团烟气净化;随着钢铁行业排放标准日益严格,活性焦作为炭基催化剂自身特性的限制,其脱硝效率较低,且煤基活性焦生产技术壁垒已被突破;选用含碳量高的一些固废作为原料、采用干式成型、炭化-活化一体工艺生产活性焦较有前景;结合低温SCR高效脱硝催化剂及活性焦脱硫性能较高的特点,活性焦脱硫-低温SCR催化剂脱硝工艺在未来钢铁行业烟气净化领域的应用较有前景。     

活性焦低温脱除烧结烟气中氮氧化物

利用NOx可被负载NH3的活性焦吸附催化剂转变为N2的机理,研究了活性焦低温脱除烧结烟气中的NOx。本试验烟气采用模拟烧结烟气,并探讨了烟气流量、反应温度,活性焦量和反应时间对活性焦吸附催化NOx性能的影响。试验结果表明,当流量从50ml/min提高到200ml/min时,活性焦对于NOx的脱除率逐渐降低,说明流量越大,NOx的去除率越低;试验反应温度从100?C上升到200?C时,NOx的脱除率在反应达到稳定后几乎相等;而对于活性焦量的影响,活性焦量从60g增加至120g时,活性焦量为120g的时候的脱硝效果最好,但是其他不同活性焦量下的NOx脱除率在反应稳定后都几乎在90%以上。      

HNO3及NaOH改性活性焦吸附模拟烟气中SO2和Hg的实验

采用不同浓度的HNO3和NaOH溶液制备改性活性焦,并在固定床吸附装置上模拟基本烟气组成,进行了活性焦的脱硫及脱汞性能测试。对两种改性焦和原焦进行了比表面积、孔容、平均孔径等孔隙结构和红外分析（FT-IR）测定。实验结果表明：HNO3和NaOH浸渍改性均能提高活性焦的比表面积,改善其孔隙结构;HNO3改性活性焦脱硫脱汞性能相比原始活性焦分别提高43%、32%,NaOH改性活性焦脱硫和脱汞效果分别提高了79%和18%;改性后活性焦表面官能团的变化是影响其吸附性能的另一重要因素。     

活性焦性质对脱除SO 2性能的影响研究

对大同、太西和荔波3种活性焦的物理结构及表面性质进行了分析检测,使用模拟烟气进行了脱除SO 2实验。结果表明,活性焦脱硫过程分为3个阶段：初始阶段SO 2的脱除率接近100%,该阶段时间的长短取决于活性位的数量;第2阶段SO 2的脱除效率呈快速下降趋势;第3阶段下降速度趋缓,该阶段脱硫率与硫酸的脱附速率和微孔数量及表面张力有关。太西活性焦第1阶段SO 2脱除性能最好,与SEM图显示的太西焦有更多的尖角缺陷,因此活性位最多相关;第3阶段大同活性焦脱硫性能最好,与其微孔孔容大和微孔数量多有关。活性焦表面O/C比越高,脱硫性能越差。活性焦对SO 2的脱除作用与碱性含氧官能团含量有明显相关关系,太西活性焦碱性氧官能团含量高,其脱硫性能好。活性焦表面含氮量越高,其脱除SO 2的性能越好。     

配煤制备活性焦烟气脱硫性能研究

利用烟煤和无烟煤单种煤及配煤制备活性焦,通过密度函数理论解析N2在77K条件下对活性焦样品的吸附/解吸等温线,得出其孔容参数和BET比表面积,并通过酸碱滴定表征活性焦样品的表面化学性质;利用固定床反应装置评价在180℃、SO2浓度为456mg/Nm3模拟烟气条件下的脱硫效果。结果表明:通过配煤制备的活性焦产品其孔结构的发育兼具了2种煤的特点,而其表面化学性质比单种煤制备的活性焦更为丰富;活性焦的表面化学性质对其烟气脱硫性能起到主导作用,有着合理表面酸性位和碱性位构成的活性焦产品有着最佳的脱硫效果。     

活性焦超低温催化脱硝及原位热再生实验研究

超低温催化脱硝是具有烟气成分简单、能耗低、阻力小等优点的新型脱硝工艺，而活性焦在超低温催化脱硝方面发挥重要作用，因而针对活性焦在不同气氛下的超低温催化脱硝及原位热再生实验研究，可为提升超低温催化脱硝性能提供技术支撑。利用微型固定床实验装置研究超低温(≤130℃)下不同气氛(氧化和还原)对活性焦脱除NO性能及热再生中NO_x气体的影响规律与原位热再生机理。结果表明：活性焦在实验条件下脱除NO过程中，出口NO体积分数曲线随时间延长呈逐渐上升趋势，表明活性焦样品中的活性位不断被占据。其他条件不变，还原气氛下NO吸收量是氧化气氛的数倍，说明还原气氛更有利于活性焦对NO的脱除；温度越低，还原气氛与氧化气氛的NO脱除量差距越大，活性焦对NO的脱除性能越强。超低温氧化气氛下，活性焦对NO的脱除过程除存在吸附作用外，还存在催化氧化作用，可将NO氧化为NO₂,并将NO₂吸附于活性焦孔隙表面，吸附态NO₂发生歧化反应，生成NO₃。催化氧化脱硝后的活性焦在原位热再生过程中，氧化生成的高阶NO_...     

可资源化活性焦烟气脱硫的实验研究

在固定床反应器上,模拟烟气条件进行烟气脱硫实验,采用水洗和加热两种再生方式对吸附饱和的活性焦进行再生,研究烟气脱硫工艺条件对活性焦脱硫性能的影响及再生方式对活性焦脱硫性能的影响.实验结果表明,床层温度、SO2浓度、氧气浓度、水蒸汽浓度和空速对活性焦脱硫性能都有不同程度的影响;采用加热再生,活性焦再生较完全,吸附量无明显降低,可以循环使用.     

基于微波处理的烧结烟气NO脱除影响因素

以实验室模拟的烧结烟气为研究对象,研究微波加热温度、微波处理时间、活性炭用量、烟气流量以及气体浓度等因素对微波脱硝效果的影响。试验结果表明,增大微波加热温度和提高活性炭的加入量可显著提高微波脱硝效率,微波加热温度为700℃和活性炭用量为30 g/L时,脱硝效率分别为57.6%和70.02%;微波加热时间从3 min增加到15 min,脱硝效率由55.45%增大到62.8%,影响不明显;烟气流速为0.3 L/min时,可获得71.9%的脱硝效率,并随着烟气流速增大表现出对脱硝效果的不利影响;受活性炭吸附的影响,随着烟气中NO浓度增大,NO脱除效率逐渐降低,NO浓度为200 ×10-6时,脱硝效率达到最大值80.25%。      

燃煤电厂脱硝工艺对其粉煤灰性质的影响

脱硝是治理燃煤产生NOx污染的重要技术手段,为了提高脱硝后粉煤灰的建材资源化利用水平,以脱硝与未脱硝粉煤灰为研究对象,利用水泥化学分析方法、XRD分析仪和激光粒度仪等手段研究其化学组成、矿物组成和粒径分布等基本性质的变化规律,并分析了脱硝后含氮物质在粉煤灰中的含量和存在形式。结果表明,正常脱硝工况下,粉煤灰粒径较脱硝之前有所增大,而对化学组成、矿物组成、p H值和需水量比等性质几乎无影响;脱硝后的粉煤灰强度活性指数较未脱硝降低不明显,脱硝对火山灰活性影响很小;脱硝后粉煤灰中含氮物质主要为粉煤灰吸附的脱硝剂NH3和残留脱硝副产物NH4HSO4、(NH4)2SO4,其量与反应器氨逃逸水平和SO2浓度有关。     

活性焦干法联合脱硫脱硝的正交实验

采用正交实验,结合SEM和XPS等表征手段,研究了空速、温度、烟气中NO,SO₂的浓度等因素对含氨活性焦硫容和脱硝量的影响.结果表明,NO和SO₂之间存在着竞争吸附,SO₂优先吸附在活性焦上;NO的脱除主要是NO和NH₃的催化还原反应,SO₂的脱除是活性焦的直接催化和部分硫铵的产生;影响脱硫脱硝的主要因素是反应温度;最佳工艺条件是：空速4 500 h^-1、温度130 ℃、NO与SO₂浓度分别为0.15%和0.10%,此时硫容为152.82 mg/g,脱硝量为57.88 mg/g.     

天然锰矿低温NH3-SCR烟气脱硝实验研究

以天然锰矿为催化剂,进行了锰矿低温选择性催化还原脱硝过程研究。采用模拟烟气考察了锰矿品位、反应温度、NH_3/NO配比等条件对锰矿低温选择性催化还原脱硝过程的影响,同时采用了一系列表征方法对锰矿理化性质进行分析。研究结果表明,低品位锰矿在脱硝过程中具有较好的脱硝表现,在温度为250℃、5%O_2、NH_3/NO=1. 0的条件下,C~#低品位锰矿的NO脱除率达到98%,脱硝尾气中NO的浓度低于12. 27 mg/m~3。锰矿内部均匀分布的脱硝活性物质、稳定的晶体结构、疏松多孔的内部构造以及锰矿结构水和表面吸附水提供的丰富羟基基团,促进了脱硝反应的循环进行。     

活性焦脱硫脱硝脱汞一体化技术

概述了国内外脱硫、脱硝、脱汞及其联合处理技术的研究进展和应用状况,并对各种技术所具有的优势和存在的不足进行了评述。详细介绍了活性焦干法脱硫脱硝脱汞技术的机理和工艺特点,分析了采用活性焦进行干法脱硫脱硝脱汞一体化技术的技术优势和发展趋势。通过采用活性焦干法脱硫脱硝脱汞一体化技术处理模拟烟气和在工业上的应用成果,表明了活性焦联合脱除SO2、NO和Hg一体化技术的可行性。     

热再生对活性焦烟气脱硫的影响

在固定床反应器上,进行模拟烟气条件下的烟气脱硫以及惰性气氛下的热再生实验,研究活性焦的再生工艺和活性焦表面物化性质的变化及其对再生后活性焦脱硫性能的影响.实验结果表明,在再生过程中,起始阶段至40 min,饱和活性焦再生速率很快,而后再生速率变慢,至120 min时再生趋于完全;随着再生次数的增加,活性焦对SO₂的吸附量先增大后减小;活性焦的BET表面积、微孔表面积和微孔体积随再生次数先增大后减小,与活性焦的吸附量成正比;活性焦的表面酸碱性随再生次数增加无明显变化,对活性焦的吸附量无影响;实验活性焦样品可作为SO₂的吸附剂循环使用.