?
当前位置: 首页 ? 行业资讯 ? 技术应用 ? 正文

马双忱*,金鑫,王梦璇,靳义净,姚娟娟,刘威

放大字体??缩小字体 发布日期:2017-10-27??来源:中国制氨机网
核心提示:  微波辐照载催化剂活性炭脱除烟气中NO的2.2催化剂的制备方法南京三乐微波技术公司生产的WLD1S-03型微波发生器,微波频率2.45GHz,大功率1100W,功率连续可调。微波发生装置内水平装配

  微波辐照载催化剂活性炭脱除烟气中NO的2.2催化剂的制备方法南京三乐微波技术公司生产的WLD1S-03型微波发生器,微波频率2.45GHz,最大功率1100W,功率连续可调。微波发生装置内水平装配有装载活性炭的石英管(35mmx500mm),同时配置有红外测温系统。

  未负载催化剂的基炭脱硝效率在76.3%~80.5%,负载Zn催化剂的活性炭脱硝效率在78.1%~87.4%,负载Mn的活性炭脱硝效率在79.2%~89.1%,负载Cu催化剂的活性炭脱硝效率在84.1%~92.5%.从中可明显看出负载催化剂后活性炭脱硝效率可以迅速达到峰值并保持在一定范围内,活性炭负载Cu催化剂后脱硝效率提高得尤为显着,脱硝效率提高了12%左右。这反映出Cu基催化剂表现出更高的催化活性,因此,后续。结果表明Cu基催化剂的负载量对脱硝效率有较小的影响。

  负载量增大,脱硝效率略有提高,负载量0.3g的活性炭较0.2g脱硝效率增大比较明显,而负载量0.5g的催化剂较之0.3g的催化剂脱硝效率增长不明显。

  因此,确定活性炭负载0.3gCu为催化剂的最佳负载量,也即催化剂的质量含量为0.75wt%. 3.4Cu基催化剂加入对脱硫效率的影响分别取负载0.3gCu基催化剂的活性炭及基炭40g进行脱硫。从中可以看出,不加催化剂时,脱硫效率为92%左右,说明微波辐照活性炭脱硫易于脱硝,这从两者的键能上亦可以解释(N-O的键能大于S-O的键能),但加入Cu基催化剂后,脱硫效率降到90%以下,说明Cu基催化剂的存在会阻碍活性炭对SO2的脱除。刘守军等人的研究认为,在还原气氛下,活性炭表面的Cu基催化剂会生成还原态铜位,与吸附态SO2生成中间产物,造成还原气氛下SO2的吸附硫容明显下降。上述结果说明Cu基催化剂对脱硫和脱硝还原反应具有选择性。

  3.5反应温度对Cu基催化剂脱硝效率的影响取40g基炭和负载Cu基催化剂的活性炭,分别在250,300,不同负载量的催化剂脱硝效率图温度变化对Cu基催化剂脱硝效果影响下进行。负载催化剂的活性炭在250~600°C范围内脱硝效率为70%~92%,在350C达到脱硝效率峰值。而基炭的脱硝效率在600C仅达到80.5%.可见,在350C条件下负载Cu基催化剂的活性炭比基炭提高脱硝效率25%左右。这反映了Cu基催化剂在提高脱硝效率的同时降低了反应温度,使反应在较低的温度条件下达到了较高的脱除效率,有利于降低能耗,减少炭损失(炭损失从600C条件下的4%降低到350C条件下的2.5%),为该技术实现工业化经济运行提供了重要前提条件。

  关于Cu基催化剂的作用机理,作者结合Iwamoto和Spoto对Cu基催化剂脱硝的研究,认为在脱硝过程中存在Cu2+和Cu+的可逆氧化还原转化,Cu+为活性中心,N2O为中间产物,其脱硝机理如所示。

  3.6催化剂XRD表征为研究催化剂在活性炭表面的物种情况,采用德国BRUKER公司生产的D8Adrance型X-射线粉末衍射进行催化剂表征,扫描角度1°~1°,扫描速率2°/min,运行电压40kV,电流40mA.结果如图内都存在2个较大的弥散峰,即碳微晶的特征峰,分别对应(002)面和(010)面的衍射,存在弥散峰表明活性炭是乱层石墨结构。除此之外,中20=35.5°,20=39°,20=48.7°位置出现微峰,与卡片库(PDF)标准谱图对比确认,是CuO晶体的特征峰,这表明负载于活性炭的硝酸铜经处理后转化为金属氧化物(CuO)。中,20=33°处出现一个强峰,20=55.2°处出现一个次强峰,20=65.7°位置出现一个微弱峰,与标准谱图对比确认为MO3,表明负载于活性炭上的硝酸锰通过一系列处理转变为Mn2O3.在0中,20=31.9°,20=34.4°,20=36.3°三处出现强峰,20=脱硝机理图示负载Mn基催化剂活性炭的XRD分析结果0负载Zn基催化剂活性炭的XRD分析结果20=67.8°位置出现次强峰,20=69°位置出现一个微弱峰,与标准谱图对比确认为ZnO,这表明负载于活性炭表面的硝酸锌经过一系列的处理最终转变为ZnO. 4结论为降低微波辐照活性炭还原NO温度,减低炭损耗,本文研究了微波辐照载催化剂活性炭脱硝过程中催化剂的作用,结果如下。

  (i)以Zn,Cu,Mn三种金属做催化剂进行了脱硝效率对比,结果显示Cu基催化剂脱硝效果最佳。

  但加入Cu基催化剂后,脱硫效率略有降低。

  对Cu基催化剂的负载量实验研究表明,0.75wt%含量的Cu基催化剂脱硝效果最佳。

  加入Cu基催化剂后,脱硝反应温度降低约200°C,脱硝效率提高约25%. XRD结果显示经微波加热后3种金属盐-ZnO,CuO,Mn23,表明实验过程中起催化作用的活Zn(N3)2,Cu(N3)2,Mn(N3)2的活性成分分别为性物质是3种金属氧化物。

?
?
[ 行业资讯搜索 ]? [ 加入收藏 ]? [ 告诉好友 ]? [ 打印本文 ]? [ 关闭窗口 ]

?

?
推荐图文
推荐行业资讯
点击排行
?
网站首页 | 联系我们 | 关于我们 | 网站地图 | 排名推广 | 网站留言 | RSS订阅 | 鲁ICP备15037425号-12??????

鲁公网安备 37030402001339号

?