基于活性焦催化作用的烟气脱硝技术研究

发布时间：2017-11-07 05:17

本文关键词：基于活性焦催化作用的烟气脱硝技术研究

【摘要】：活性焦脱硝工艺是以活性焦为催化剂,实现选择性催化还原的效果。在100~150℃的条件下,活性焦作为催化剂,将烟气中的氮氧化物、氧气与喷入脱硝单元的氨气进行选择性催化还原反应,生成氮气与水。活性焦催化还原脱硝法反应温度低,可布置在烟道尾部,设备结构简单,安装维护较为方便。活性焦价格较低,脱硝成本较其他技术低。活性焦脱硝机组具有很好的适应性,能够应用于不同类型的锅炉。本文在对活性焦进行了表征研究、模拟实际情况脱硝性能研究、本征动力学机理研究。研究发现,活性焦晶相结构与石墨相似,是取向性良好的定形结构。活性焦孔隙结构明显,从电镜谱图分析可以看出钙、铁、硅、氧峰值明显。通过XPS全谱扫描,发现活性焦表面碳元素占比到80%以上,氧元素其次,占10%左右。将活性焦作为催化剂,NO_x、O_2和NH_3作为反应物,在实验室模拟工业应用过程。实验结果表明,脱硝机理为选择性催化反应,氧气参与反应。增大氧气浓度,催化作用逐步增加,在氧气浓度达到8%之后,脱硝效率基本不再上升。水的存在降低了活性焦催化能力。氨氮比在1.1~1.2之间为活性焦脱硝的最佳比例,即能够最大限度的促进反应向正方向进行又避免了氨气过量造成二次污染。活性焦脱硝本征动力学研究表明活性焦脱硝过程的化学机理基本符合E-R反应模型,氨气作为强吸附物,其他气体为弱吸附。选择固定床积分反应器作为实验发生器。对固定床进行微分处理,得到反应速率的表达式。接触时间τ以及dx/dτ的引进,简化了本征动力学参数的计算。由线性规划算法得到了较为准确的本征动力学活性焦脱硝参数。经过检验,所得到的方程基本符合实际反应。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X701

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 韩中合;孙青琳;;基于能源-经济-环境的综合能效评价体系研究[J];中国人口·资源与环境;2015年S1期

2 程文煜;邢德山;樊腾飞;阎维平;;活性焦固定床的吸附过程和穿透曲线预测[J];电力科学与工程;2015年02期

3 石志军;顾杰;解炜;熊银伍;马红月;;活性焦质量控制因素研究[J];洁净煤技术;2014年05期

4 李炎;杨忠灿;陈鸿伟;朱安钰;李尚华;;150MW机组锅炉低NO_x燃烧系统改造与试验研究[J];热力发电;2014年08期

5 李雪飞;;活性焦脱除NO性能研究[J];洁净煤技术;2013年03期

6 杨巧文;王坤;任艳娇;赵璐炜;;褐煤基活性焦的制备及脱硝应用[J];煤炭科学技术;2013年06期

7 周亚端;向晓东;熊友沛;蒲帅;冉姝;胡文兵;;金属氧化物组合改性活性焦脱硝性能的研究[J];环境工程;2013年03期

8 卫冬丽;邢德山;韩虹琳;;活性焦制备工艺对其性能的影响研究[J];电力科技与环保;2012年05期

9 胡秋玮;向晓东;周志辉;贺艳停;;炭基材料用于烧结烟气脱硝的可行性探讨[J];矿产综合利用;2012年04期

10 李季;左松伟;杨勇平;;火电机组SCR脱硝系统热量平衡分析[J];华北电力大学学报(自然科学版);2012年01期