Mn/Ce改性椰壳活性炭低温吸附NO的实验研究
发布时间：2021-06-25 01:53
NOx的排放与酸雨、光化学烟雾、雾霾等环境问题息息相关。NO是NOx的主要存在形式,针对NO的低温脱除（<120℃）是当前研究的难点和热点,利用改性活性炭低温吸附脱除NO是一种具有良好应用前景的方法。本文以商用椰壳活性炭为原料通过化学改性方法提高其对NO的吸附性能,并系统研究了改性活性炭（MAC）制备、吸附NO及再生解析过程与机理。首先,研究了不同制备条件（包括负载金属氧化物种类、材料粒径和不同预氧化方式）和不同NO吸附条件（吸附温度、模拟烟气中水蒸气和S02的浓度）对改性活性炭材料的低温NO吸附性能的影响。采用300℃空气、过氧化氢、KMnO4和HN03对椰壳活性炭进行预氧化处理,以Ce（N03）3·6H20、Mn（N03）2·4H2O和Fe（NO）3·9H20作为前驱物,利用氨水作为沉淀剂的共沉淀法制备了 Mn-Ce-Fe负载的改性活性炭,并利用固定床NO吸附实验探究样品的NO低温吸附性能。研究表明Mn-Ce-Fe金属氧化物的负载显著提高了椰壳活性炭的NO低温吸附能力,其中Mn-Ce复合负载改性的效果最好;活性炭粒径过大（>0.5mm）会阻碍NO在活性炭中的内扩散以及负...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１椰壳活性炭???表２－１原始活性炭的工业分析和元素分析组成
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【参考文献】：
期刊论文
[1]长柄扁桃核壳活性炭的制备及表征[J]. 杨丹,刘永军,张弛,张应龙. 环境工程学报. 2013(12)
[2]大气灰霾追因与控制[J]. 贺泓,王新明,王跃思,王自发,刘建国,陈运法. 中国科学院院刊. 2013(03)
[3]活性炭负载金属氧化物常温脱除低浓度NO[J]. 杨娟,汪印,余剑,许光文. 化工学报. 2012(08)
[4]活性炭上NO和SO2的常温吸附特性研究[J]. 王川,唐晓龙,易红宏,康东娟,邓华. 煤炭转化. 2012(03)
[5]V2O5/ACF催化剂低温下选择性催化还原NO的机理[J]. 侯亚芹,黄张根,马建蓉,郭士杰. 催化学报. 2009(10)
[6]燃烧过程中的NOx形成机理与控制技术[J]. 谢冲明. 广州化工. 2009(03)
[7]不同温度下HNO3改性对活性炭吸附银的影响[J]. 刘文宏,袁怀波,吕建平. 中国有色金属学报. 2007(04)
[8]改性活性炭材料用于烟气脱硫[J]. 卜洪忠,蒋剑春. 林产化工通讯. 2005(05)
[9]管道喷射吸附法净化垃圾焚烧尾气试验研究[J]. 仲兆平,金保升,黄亚继,周宏仓,章名耀. 东南大学学报(自然科学版). 2005(01)
[10]燃烧过程中氮氧化物的生成机理[J]. 吴碧君. 电力环境保护. 2003(04)
博士论文
[1]改性半焦烟气脱硫剂的物理结构和表面化学特性变化机理[D]. 上官炬.太原理工大学 2006
硕士论文
[1]活性炭电热再生技术机理性研究[D]. 余银明.杭州电子科技大学 2015
本文编号：3248255
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１椰壳活性炭???表２－１原始活性炭的工业分析和元素分析组成
?山东大学硕士学位论文???１４－１???．（ｂ）??１２－??１／＾??Ｚ．?ｊＦ?－＾－ＣＶＦｃ－１?ＩＮＯ３－ＭＡＣ??２＿?－ａ－ｍｉｉ／ｆｃ－ｈｎｇ３－ｍａｃ??〇Ｖ??Ｉ?１?Ｉ?＇?Ｉ?＇?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ??０?１００?２００?３００?４００?５００??Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??图３－１不同金属氧化物负载样品的ＮＯ吸附性能曲线（ａ）?ＮＯ穿透曲线，（ｂ）?ＮＯ吸??附容量曲线（吸附条件：吸附温度５５°Ｃ，ＮＯ＝５００ｐｐｍ，〇２＝５％，Ｈ２０＝５％，?Ｎ２为平衡气，??ＧＨＳＶ＝２０００ｈ－＇）??在图３－１?（ａ）中可以明确的看到ＨＮ０３－ＭＡＣ的ＮＯ出口浓度一直处于最低??的水平，在５００ｍｉｎ内取得了?４０％以上的ＮＯ捕获率，且ＮＯ穿透时间最长，说??明该样品对ＮＯ的脱除率最高，脱硝效果最好。而Ｃｅ／Ｆｅ－ＨＮ０３－ＭＡＣ的效果则??次之，Ｍｎ／Ｆｅ改性的效果最差，在５００ｍｉｎ时ＮＯ捕获率降至２０％。同时，由图??３－１?（ｂ）可知，ＨＮ０３－ＭＡＣ取得了?５００ｍｉｎ内三种样品中最大的ＮＯ吸附容量，??达到?１２．６ｍｇ／ｇ？Ｃｅ／Ｆｅ－ＨＮ０３－ＭＡＣ?的ＮＯ吸附容量为?ｌＩ．５ｍｇ／ｇ，Ｍｅ／Ｆｅ－ＨＮ〇３－ＭＡＣ??的ＮＯ吸附容量则为９．３ｍｇ／ｇ。??综上所述，Ｍｎ／Ｃｅ是这三种之中最好的金属氧化物负载组合，后续研宄皆采??用此种方案。后文中所有样品皆为Ｍｎ／Ｃｅ复合负载所制备。??３．１．２活性炭粒径的影响??把Ｍｎ－Ｃｅ混合负载在不同粒径的活性炭上，制备了一系列改性活性炭。其??ＮＯ捕获曲线如图３－２所示
?山东大学硕士学位论文???能未有效地发挥催化能力。??在２５°Ｃ和５５°Ｃ下，ＨＮ０３预氧化样品的ＮＯ吸附性能最好。说明了?ＨＮ０３??浸溃预氧化法比其它方法更有效。ｈｎｏ３不仅具有较强的氧化能力，而且由于其??较强的酸性，可以将大量酸性物质引入ＡＣ中，这可能是ＨＮ０３－ＭＡＣ获得最佳??低温脱氮性能的原因之一。结合空气和硝酸预氧化处理，选择样品??ＡＩＲ－ＨＮ０３－ＭＡＣ进行８００ｍｉｎ吸附实验，测试材料的长时间吸附性能。其捕获速??率和吸附容量曲线如图３－４所示。样品在１３ｈ内ＮＯ捕获率高于６０％，对ＮＯ的??吸附容量为５４．４?ｍｇ／ｇ。??｜ｓ〇－?［?ｉ??６０?－?ｊｒ?－?１０??．／??ｉ?＊?，?？?，?ｙ?ｊ??０?２００?－１００?６００?８００??Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??图３－４ＡＩＲ－ＨＮ０３－ＭＡＣ的ＮＯ捕获率和吸附容量曲线（吸附条件：吸附温度２５°Ｃ，?〇２??体积分数５％?，?ＮＯ浓度为５００ｐｐｍ，Ｎ２为平衡气，空速５０００１Ｔ１）??３．２改性预氣化方法影响的表征分析??为了探宄制备条件对改性活性炭性能的影响和材料吸附ＮＯ的机理，对不同??预氧化方式制备的Ｍｎ／Ｃｅ改性活性炭进行一系列表征分析。??３．２．１负载金属氣化物的存在形态??图３－５显示了各种样品的ＸＲＤ图谱。表３－３显示了负载在各样品上的Ｍｎ、??Ｃｅ元素的质量分数。??２８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]长柄扁桃核壳活性炭的制备及表征[J]. 杨丹,刘永军,张弛,张应龙. 环境工程学报. 2013(12)
[2]大气灰霾追因与控制[J]. 贺泓,王新明,王跃思,王自发,刘建国,陈运法. 中国科学院院刊. 2013(03)
[3]活性炭负载金属氧化物常温脱除低浓度NO[J]. 杨娟,汪印,余剑,许光文. 化工学报. 2012(08)
[4]活性炭上NO和SO2的常温吸附特性研究[J]. 王川,唐晓龙,易红宏,康东娟,邓华. 煤炭转化. 2012(03)
[5]V2O5/ACF催化剂低温下选择性催化还原NO的机理[J]. 侯亚芹,黄张根,马建蓉,郭士杰. 催化学报. 2009(10)
[6]燃烧过程中的NOx形成机理与控制技术[J]. 谢冲明. 广州化工. 2009(03)
[7]不同温度下HNO3改性对活性炭吸附银的影响[J]. 刘文宏,袁怀波,吕建平. 中国有色金属学报. 2007(04)
[8]改性活性炭材料用于烟气脱硫[J]. 卜洪忠,蒋剑春. 林产化工通讯. 2005(05)
[9]管道喷射吸附法净化垃圾焚烧尾气试验研究[J]. 仲兆平,金保升,黄亚继,周宏仓,章名耀. 东南大学学报(自然科学版). 2005(01)
[10]燃烧过程中氮氧化物的生成机理[J]. 吴碧君. 电力环境保护. 2003(04)
博士论文
[1]改性半焦烟气脱硫剂的物理结构和表面化学特性变化机理[D]. 上官炬.太原理工大学 2006
硕士论文
[1]活性炭电热再生技术机理性研究[D]. 余银明.杭州电子科技大学 2015
本文编号：3248255
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