新型干法中温脱硝剂的设计制备及脱硝机理

发布时间：2021-11-16 23:59

　　针对现有选择性非催化还原（SNCR）技术脱硝效率低、操作温度高（800～1100℃）的问题,本文通过优选富含氨基的有机单体进行聚合获得高分子促进剂,并与尿素、界面剂和助剂等复配,设计了系列新型中温干法脱硝剂。研究表明,添加有机聚合物能有效提高样品的脱硝性能。通过对样品的脱硝评价结果进行比较,发现所制备的高分子促进剂不仅可以促进脱硝温度窗口向中温方向移动,而且具有良好中温脱硝促进效果,当反应温度为563～596℃时,氮氧化物的脱除率可达95.0%。同时,研究发现用壳聚糖、羟丙基甲基纤维素代替本文制备的促进剂时,亦具有脱硝促进作用,但效果不如后者。此外,本文利用FTIR、NMR、TG等系列表征技术,对制备的高分子促进剂进行分析,结合脱硝反应评价结果,尝试推导新型干法脱硝剂的反应过程机理。 

【文章来源】：化工进展. 2020,39(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

脱硝剂评价装置示意图

图1 脱硝剂评价装置示意图本文分别考察了富含胺基、羟基的高分子有机物对脱硝反应的影响，与PDN-C对比结果如图4所示。发现以壳聚糖作为促进剂时，当反应温度为421℃时，检测到NO浓度开始上升，当温度升高至467℃时，NO浓度达到峰值为156μL/L，随后NO浓度急剧下降，当反应温度为567～588℃时，NO浓度降至11μL/L；对应的脱硝率为90.8%（如曲线CDN-C所示）。图4中的HDN-C为羟丙基甲基纤维素作为促进剂时的脱硝曲线，具有和CDN-C类似的变化趋势，当温度为421℃时，反应气中NO浓度开始上升，当温度为463℃时，NO浓度达到峰值为196μL/L，其峰值略高于CDN-C；此后NO浓度急剧下降，当反应温度为546～554℃时，NO浓度降至22μL/L；对应的脱硝率为81.7%。通过对PDN-C、CDN-C、HDN-C样品的脱硝评价结果进行比较，发现PDN-C具有更高的氮氧化物脱除率（95%）和更宽的中温脱硝温度窗口（563～596℃），说明PDN-C样品中的高分子聚合物较壳聚糖、羟丙基甲基纤维素具有更好的脱硝促进作用。

本文分别考察了富含胺基、羟基的高分子有机物对脱硝反应的影响，与PDN-C对比结果如图4所示。发现以壳聚糖作为促进剂时，当反应温度为421℃时，检测到NO浓度开始上升，当温度升高至467℃时，NO浓度达到峰值为156μL/L，随后NO浓度急剧下降，当反应温度为567～588℃时，NO浓度降至11μL/L；对应的脱硝率为90.8%（如曲线CDN-C所示）。图4中的HDN-C为羟丙基甲基纤维素作为促进剂时的脱硝曲线，具有和CDN-C类似的变化趋势，当温度为421℃时，反应气中NO浓度开始上升，当温度为463℃时，NO浓度达到峰值为196μL/L，其峰值略高于CDN-C；此后NO浓度急剧下降，当反应温度为546～554℃时，NO浓度降至22μL/L；对应的脱硝率为81.7%。通过对PDN-C、CDN-C、HDN-C样品的脱硝评价结果进行比较，发现PDN-C具有更高的氮氧化物脱除率（95%）和更宽的中温脱硝温度窗口（563～596℃），说明PDN-C样品中的高分子聚合物较壳聚糖、羟丙基甲基纤维素具有更好的脱硝促进作用。图5对比考察了不样品作用下，反应体系中CO生成趋势随温度变化。结果表明，样品中不添加高分子有机物时，反应体系中未能检测到CO（如图5 DN曲线）。而分别加入高分子促进剂、壳聚糖、羟丙基甲基纤维素后，反应过程均能检测到CO生成；且由于不同高分子有机物的结构和热性质不同，CO的生成趋势也不同。

【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖改性疏水缔合聚丙烯酰胺的制备及表征[J]. 滕大勇,滕厚开,靳晓霞,徐俊英,方健,周立山.  化工进展. 2019(07)
[2]水合肼中混入尿素后的非催化还原脱硝研究[J]. 黄愫,洪鎏,陈德珍.  环境科学学报. 2013(01)
[3]燃煤烟气脱硝技术的研究进展[J]. 顾卫荣,周明吉,马薇.  化工进展. 2012(09)

硕士论文
[1]中温条件下添加剂对SNCR脱硝影响的实验研究[D]. 王林伟.东南大学 2015



本文编号：3499818