活性炭纤维负载TiO2同时脱硫脱硝实验研究

为实现烟气同时脱硫脱硝,制备了以活性炭纤维(activated carbon fiber, ACF)为载体,TiO2为光催化剂的复合型光催化剂。在自制的光催化反应器上,用可见光为激发光源,进行了同时脱硫脱硝实验,研究了影响光催化剂同时脱硫脱硝的若干因素。实验结果表明,反应温度、烟气湿度、氧气含量等是影响脱硫脱硝光催化的主要因素,利用扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)和X–射线电子能谱(energy spectrometer, EDS)分析了反应前后光催化剂的微观性质,利用离子色谱分析了尾气吸收液的成分,探讨了光催化剂脱硫脱硝的反应机理。在最佳反应温度为100 ℃,烟气湿度为0.006 m3/m3时,SO2和NO的脱除效率分别为97.5%和49.6%。     

预测TiO2光催化烟气同时脱硫脱硝效率的遗传程序设计方法研究

影响TiO2光催化烟气同时脱硫脱硝效率的因素包括温度、催化剂、含湿量、氧浓度、光、SO2和NOx浓度等,它们呈复杂的非线性关系.在紫外光下,利用催化剂及混合烟气中氧气浓度为8%的条件下,以TiO2光催化烟气同时脱硫脱硝的试验数据为样本,采用遗传程序设计(GP)方法自动找出脱硫脱硝效率随各主要影响因素变化的规律,并通过检验样本数据对模型进行了预测.结果表明,该方法避免了事先确定变量之间函数关系的主观性,预测数据的准确度较高.     

静电纺丝法制备TiO2-WO3纳米纤维及光催化脱汞的研究

采用静电纺丝法成功制备了TiO2-WO3纳米纤维,利用X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、紫外可见吸收光谱(ultraviolet-visible,UV-Vis)及比表面积及孔径分析仪(Brunauer-Emmett-Teller,BET)对其进行表征。使用制备的纤维脱除模拟烟气中的元素汞,研究了TiO2-WO3分别在无光、紫外光和可见光下的脱汞率;考察了WO3的最佳掺杂比;并分析了TiO2-WO3光催化脱汞的机制。结果表明TiO2-WO3纤维中TiO2以锐钛矿相形态存在,纤维的直径约为200nm;当WO3的掺杂含量为7%时,TiO2-WO3在紫外光下的汞脱除率可达到100%;TiO2-WO3脱汞效率的稳定性好,在420 min时紫外光下的脱汞率仍保持在100%。表面酸性和有效的电荷转移是TiO2-WO3纳米纤维光催化活性提高的主要原因。     

同时脱硫脱硝脱汞技术研究概述

针对火电厂烟气中SO2、NOx和Hg的污染,介绍协同控制方法,综述了近年来以电子束、低温等离子体放电、光催化氧化、烟气循环流化床和微波辐射为主的同时脱硫脱硝及同时脱硫脱硝脱汞技术的研究与进展.根据这些技术的研究现状,指出应加快复合吸收剂和新型低能耗反应器的研制,以使多污染物协同控制方法在电厂得到推广应用.     

TiO2光催化烟气脱氮技术研究

主要研究载体中有TiO2光催化剂存在时，去除烟气中NOx的4种技术，包括在TiO2表面上NH3和NO的光催化反应、Ru/TiO2催化剂在低温下对CO-NO的催化反应、Pt／TiO2催化剂去除NOx和TiO2-AC-Fe2O3催化剂去除低浓度NOx。研究TiO2的光催化机理及上述4种技术脱除NOx的机理。比较上述4种TiO2光催化脱氮技术现状及特点，提出基于TiO2光催化同时脱硫脱氮的技术展望。     

不同TiO2载体的SCR脱硝催化剂性能研究

采用分步浸渍法制备了两种脱硝催化剂,它们分别以锐钛型纳米级TiO_2和工业级TiO_2为载体,负载V_2O_5和WO_3在固定床反应器中,研究相同条件下不同载体对催化剂脱硝性能的影响,并通过比表面积测定、X-射线衍射和扫描电镜等方法对催化剂微观结构进行研究。试验表明,以纳米级TiO_2为载体的催化剂具有较好的性能。     

新式整体半干法烟气脱硫技术的脱汞实验研究

选取某石化热电厂100 MW燃煤锅炉的新式整体脱硫工艺(novel integrated desulfurization,NID)半干法烟气脱硫装置为研究对象,对其入炉煤样、底渣、预除尘器灰、新鲜脱硫剂、循环脱硫混合灰和烟气等进行了取样分析研究,获得了汞排放浓度数据,得到了NID系统的汞平衡。实验结果表明NID半干法脱硫装置可以脱除高达86.6%~92.2%的汞,对燃煤电厂汞排放的控制效果明显。还采用激光粒度分析仪LS200对烟气中的飞灰、进入NID系统的新鲜脱硫剂和循环脱硫灰进行粒径分析,并初步解释了NID反应器的催化氧化和吸附脱汞机理。     

负载型纳米TiO_2光催化氧化NO_x的实验研究

阐述了负载型纳米TiO2光催化氧化NOx的机理,并设计了光催化氧化实验装置。采用超声波震荡将纳米TiO2均匀地镀在活性炭纤维、γ-Al2O3颗粒和石英砂颗粒上,制备了3种催化剂,从吸附、光解和氧化3个角度比较了3种催化剂的催化效果,然后考察了NO浓度、O2含量和含湿量等3个影响因素对NO转化率的影响。研究结果表明:NO浓度较低时,以活性炭纤维为载体的光催化剂,由于其较高的吸附能力和选择性催化氧化(SCO)特性,取得了较好的NO转化率;NO浓度较高时,以石英砂颗粒为载体的光催化剂,由于其较好的透光性,取得较好的NO转化率。     

光催化氧化脱除SO2的实验研究

实验室制备了负载型TiO2光催化剂，利用自行设计的实验台，对SO2光催化氧化实验条件进行了研究。结果表明，催化剂、光照、氧气、SO2浓度等是影响SO2光催化氧化的主要因素，在最佳实验条件下, SO2有较高光催化氧化降解率。同时还考察了SO2在吸收剂表面的吸附、溶解、光解、氧化等性质。扫描电镜(SEM)和X-射线电子能谱(EDS)用来分析新鲜光催化剂和反应后光催化剂的微观性质，在反应后光催化剂能谱图中发现硫物种。利用化学分析方法分析尾气吸收液的成分，发现硫酸根的含量高于亚硫酸根。根据X射线能谱和化学分析结果，对SO2光催化氧化机理进行了初步推断。     

煅烧温度对MnOx-CoOy/TiO2吸附剂结构及脱汞活性的影响

以沉积?沉淀法制备的MnOx-CoOy/TiO2(MCT)为吸附剂,在固定床实验台架上研究了制备过程中煅烧温度(200-800℃)对MCT脱除单质汞(Hg0)的影响;采用N2吸附/脱附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(TPR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了吸附剂的理化特征。研究表明,MCT吸附剂的脱汞效率与煅烧温度密切相关,400℃煅烧时,吸附剂的脱汞效率最高。吸附剂的煅烧过程包含吸附态水的蒸发、锰钴碳酸盐或氢氧化物的分解、MnOx和 CoOy的形成及MnOx、CoOy和TiO2晶相的转变。随着煅烧温度的增加, MCT 吸附剂的比表面积和总孔容积逐渐减小,平均孔径逐渐变大,且吸附剂发生团聚,颗粒尺寸增大;MnO2和Co3O4向Mn2O3和CoO的转变,吸附态氧含量的降低,致使吸附剂的脱汞活性下降。     

采用UV/H2O2体系进行烟气脱硫脱硝的实验研究

为寻求一种高效的烟气多污染物脱除技术,采用UV/H2O2体系进行烟气脱硫脱硝实验研究。在自制的鼓泡反应器上考察模拟烟气成分、H2O2溶液浓度和催化剂等影响因素对脱硫脱硝效率的影响,得出了最佳实验条件。当pH值保持在3.3左右,氧气体积浓度大于6%,溶液温度在45℃以下,加入金属催化离子时,SO2及NOx的脱除效率可达到95%以上。对实验结果进行了讨论和分析,认为该技术有望用于现有传统湿式脱硫技术的改造,使其具有同时脱硫脱硝功能。     

湿法烟气脱硫浆液中汞再释放特性研究

在湿法烟气脱硫系统中由于还原性物质如亚硫酸根离子的存在使得被捕集的Hg2+又以Hg0的形态排出,导致湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization,WFGD)系统的脱汞效率降低。该文利用鼓泡反应器,研究了SO32-浓度、SO32-/HSO32-比值、浆液pH值、反应温度、Cl-浓度对湿法烟气脱硫浆液中Hg2+还原和Hg0再释放特性的影响。实验结果表明,Hg0再释放速率随着浆液中S(IV)浓度的降低、pH值降低、SO32-/HSO32-比值的增大、反应温度的升高而增大。通过提高浆液pH值、增加S(IV)浓度、降低SO32-/HSO32-比值、降低反应温度可以抑制或者减缓湿法烟气脱硫浆液中Hg0再释放,为WFGD同时控制煤燃烧过程中的汞奠定应用基础。     

反应条件对六氨合钴同时脱硫脱硝效果的影响

钴氨络合剂可同时脱除SO2和NO,对燃煤电厂排放控制有积极意义。在分析钴氨配合物同时脱硫脱硝反应机理的基础上,设计了同时脱硫脱硝实验装置,在反应器中对[Co（ＮＨ3）6]Cl2吸收剂同时脱硫脱硝的影响因素进行实验研究。结果表明：提高[Co（ＮＨ3）6]Cl2的浓度可以提高SO2和NO的去除率;过高温度不利于NO的吸收,实验过程中48 ℃时NO的去除率最高;碱性溶液可促进NO的氧化,但是碱性过强导致配合物不稳定,会降低NO的去除率,实验条件下溶液最佳pH值为9.88。     

富氧燃烧模拟烟气一体化压缩脱硫脱硝试验研究

富氧燃烧是能够大规模商业化捕集CO₂的主流技术之一,为进一步探讨富氧燃烧压缩过程捕集CO₂性能、并同时一体化脱硫脱硝技术的能力,在搭建的50 kg/h规模的试验平台上,通过调整不同的参数,采用液体CO₂洗涤混合气体技术,表明压缩过程可同时脱除NO_x和SO_x等污染物,通过试验进一步研究液气比对NO_x和SO_x脱除的影响。结果表明,整体脱硫率、脱硝率可达98%以上,尾气中SO₂体积分数低于50×10^-6,NO_x体积分数小于30×10^-6,富氧燃烧系统中压缩纯化过程具备实现一体化脱硫脱硝的潜力。     

改性粉煤灰吸收剂对单质汞的脱除研究

利用粉煤灰、石灰和少量氧化性添加剂制备了不含添加剂和含有不同添加剂的高活性吸收剂A、M和N,含氧化性添加剂的吸收剂外覆一层氧化性活性物质,具有催化氧化性能。利用汞蒸气发生器产生的单质汞和其他烟气主要气体成分模拟烟气条件,在固定床实验台上进行了同时脱硫脱硝脱汞的实验研究。实验结果表明,吸收剂A的脱硫脱硝和脱汞效率分别为84%,0%和18%;吸收剂M对3种污染物脱除效率分别为86%,64%和39%;吸收剂N对3种污染物脱除效率分别为100%,98%和43%。改性后的粉煤灰吸收剂M和N具有较好的同时脱硫脱硝和脱汞性能,其中N更为理想。     

CFB锅炉脱硫脱硝系统多目标优化

为了在SO_x、NO_x排放达标的同时,最大限度降低脱硫脱硝成本,实现电厂脱硫脱硝系统经济运行,以某300 MW循环流化床（CFB）锅炉污染物控制系统为研究对象,在研究硫、硝污染物脱除主要影响因素的基础上,以SO_x、NO_x排放浓度、脱硫脱硝效率及其主要影响因素作为约束条件,建立以经济性指标作为目标函数的系统模型,通过对模型优化求解,得到既满足约束条件又使原料消耗量及电耗量最小的一组最优解。该方法在满足环保新标准的同时,兼顾系统成本最低,可为CFB锅炉污染物脱除系统节能降耗提供新的思路。