活性焦低温催化氧化NO脱除性能评价及热再生试验

作     者：李婷 潘冠福 LI Ting;PAN Guanfu

作者机构：煤科院节能技术有限公司北京100013 

出 版 物：《洁净煤技术》 (Clean Coal Technology)

年 卷 期：2020年第26卷第4期

页      面：175-181页

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项面上资助项目(2018MS003) 天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2019-TD-MS012) 

主　　题：活性焦 低温催化氧化脱硝 NO脱除 热再生 

摘      要：活性焦是一种高性价比的炭基催化脱硝材料,为研究其在低温无氨条件下的脱硝性能及热再生情况,采用固定床试验装置,进行低温脱除NO性能评价及原位热再生试验;并对2种试验用活性焦的比表面积、孔径分布和表面官能团等进行表征分析,研究表面特性对去除NO性能的影响;初步探讨活性焦对NO的低温脱除及热再生机理。结果表明:在进口NO体积浓度100×10^-6、O2体积浓度6%、反应温度70℃、空速1000 h^-1的NO脱除试验条件下,出口NO浓度随时间增加逐渐上升,脱硝率则直线下降。结合红外表征,定性说明活性焦脱除NO过程中存在催化氧化及吸附,可能的机理是活性焦中活性官能团将NO氧化为NO 2,并以吸附态NO 2形式赋存于活性焦孔隙表面,部分化学吸附态NO2又在活性焦表面发生歧化反应,形成吸附态NO3。O2体积浓度6%、再生温度70~400℃、升温速率2℃/min的热再生试验条件下,NO浓度先快速上升,100~150℃达到平台,210℃左右达到脱附量峰值,此时NO脱附折算浓度约85 mg/m^3,之后NO浓度逐渐下降至0;模拟烟气在250℃以上时,CO开始析出,CO生成量与再生温度成正比。脱硝后的活性焦在原位热再生过程中,吸附态NO2又分解为NO释放出来。2种试验用活性焦样品的微观孔隙结构较为相似,活性焦样AC1和AC2的等温曲线都属于Ⅳ型等温曲线,迟滞回线属H4型,这说明2种样品的微观结构多为狭缝状孔道;AC2在吸附脱附曲线低P/P0区拐点处的吸附量、孔容、BET比表面积比AC1略大,说明前者样品中的微孔相对更多;活性焦样AC1和AC2的最可几孔径分别为1.76和1.57 nm。XPS和脱硝性能评价发现含有更多含氧/氮官能团的活性焦样品,脱硝活性更强。