活性焦脱除电厂烟气中NO_X的研究

发布时间：2017-10-27 22:11

  本文关键词：活性焦脱除电厂烟气中NO_X的研究

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【摘要】：我国的能源结构决定了以火电为主的格局在较长的时间内不会改变,降低污染物排放和提高火电机组效率是发电行业技术进步的永恒主题。随着环保要求的日益严格,氮氧化物(NOx)成为火电厂继除尘、脱硫后气态污染物排放控制的重点。炭基材料在烟气脱硝中受到越来越多的重视,其用作脱硝剂的主要优点是工艺温度与烟气经除尘、脱硫工艺后的排烟温度范围相匹配,无需加热设备,所需能耗低等。本论文旨在探索活性焦对燃煤电厂烟气中NOx的脱除性能。首先,利用管式炉,以褐煤为原料,经炭化和活化制备了活性焦；并活性焦进行了工业分析、碘吸附值、比表面积和表面酸碱官能团的测定。结果表明与原煤相比,活性焦挥发分明显减少,具有较大的比表面积和微孔结构,表面呈碱性有利于吸附脱除酸洗气体。其次,在固定床实验装置上,采用模拟烟气,考察了温度、空速、氧气浓度和水蒸气含量等工艺参数对活性焦脱硝性能的影响。结果表明,随着温度和空速的提高,活性焦的脱硝效率和穿透时间均降低；随着氧浓度的增加,活性焦的脱硝率增大,但氧浓度高于5%时,氧浓度对活性焦脱硝率的影响不再明显；水蒸气的存在,不利于活性焦脱硝。进而,采用三种金属氧化物(CuO、Fe3O4和MnO)和硝酸对活性焦进行了改性,并考察了改性活性焦的脱硝性能。结果表明：(1)三种金属氧化物改性活性焦中,CuO改性活性焦的脱硝效果最优；(2)不同负载量(0.5%、1%和2%)的CuO改性活性焦中,1%负载量的活性焦效果最好,其吸附量达到了2.89 mg/g：(3)经HN03脱灰且高温煅烧后,活性焦灰分减少、表面碱性官能团含量增加,有助于提高脱硝效率；(4)先经过HNO3脱灰再负载金属氧化物改性后,活性焦脱硝性能进一步提高,其中以HN03脱灰再负载1%CuO改性的活性焦脱硝效果最佳,其吸附量达到3.43 mg/g。
【关键词】：烟气 活性焦 改性 脱硝
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10
• 1.2 NO_x危害10-11
• 1.3 NO_x的生成原理11
• 1.4 烟气NO_x脱除11-15
• 1.4.1 湿法脱硝12
• 1.4.2 干法脱硝12-15
• 1.5 活性焦(炭)脱硝15-18
• 1.5.1 制备技术进展15-17
• 1.5.2 改性技术进展17-18
• 1.6 小结及论文研究内容18-20
• 1.6.1 小结18-19
• 1.6.2 研究内容19-20
• 第2章 活性焦制备与参数测定20-33
• 2.1 活性焦制备20-22
• 2.1.1 实验装置20-21
• 2.1.2 工艺流程21-22
• 2.2 参数测定22-28
• 2.2.1 工业分析22-23
• 2.2.2 碘吸附值23-27
• 2.2.3 比表面积27
• 2.2.4 表面酸碱官能团含量27-28
• 2.3 原料煤选择28-29
• 2.4 结果与分析29-32
• 2.4.1 工业分析29-30
• 2.4.2 碘吸附值30
• 2.4.3 比表面积30-31
• 2.4.4 表面酸碱官能团含量31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第3章 活性焦脱硝性能33-40
• 3.1 实验装置33-34
• 3.2 脱硝活性指标34-35
• 3.3 脱硝性能35-38
• 3.3.1 反应温度影响35-36
• 3.3.2 空速影响36
• 3.3.3 氧气含量影响36-37
• 3.3.4 水蒸气含量影响37-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第4章 改性活性焦脱硝性能40-49
• 4.1 实验试剂40
• 4.2 改性活性焦制备40-41
• 4.2.1 HNO_3改性40
• 4.2.2 负载金属氧化物改性40-41
• 4.2.3 两步法改性41
• 4.3 改性活性焦脱硝性能41-47
• 4.3.1 HNO_3改性对脱硝性能的影响42-43
• 4.3.2 负载金属氧化物对脱硝性能的影响43-44
• 4.3.3 氧化铜负载量对脱硝性能的影响44
• 4.3.4 两步法改性活性焦对脱硝性能的影响44-47
• 4.4 本章小结47-49
• 第5章 结论与展望49-51
• 5.1 结论49
• 5.2 展望49-51
• 参考文献51-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果56-57
• 致谢57

【参考文献】

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1 ;NO_x reduction in the sintering process[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2009年02期

2 魏学好,周浩;中国火力发电行业减排污染物的环境价值标准估算[J];环境科学研究;2003年01期

3 李雪飞;;活性焦脱除NO性能研究[J];洁净煤技术;2013年03期

4 唐乃红,郑新生,吴明辉;乌桕籽壳活性炭的改性及其应用的研究[J];信阳师范学院学报(自然科学版);1997年01期

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1 舒成;煤基活性炭制备工艺研究[D];大连理工大学;2011年

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本文编号：1105408