Mn-TiO_2催化剂烟气脱汞性能及反应机理

采用溶胶凝胶法制备了二氧化钛和掺杂锰离子的二氧化钛(Mn(x)-Ti O2),利用BET比表面积测试仪,X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对催化剂进行表征分析。在模拟烟气条件下,利用制备的Mn(x)-Ti O2在自制固定床反应器中进行了催化氧化脱除Hg0的实验研究。同时,也得到了烟气组分对催化剂脱汞性能的影响规律。结果表明,Mn的掺杂能提高催化剂的比表面积以及改善催化剂的孔隙结构;Mn的掺杂抑制Ti O2晶粒的生长;Mn在催化剂表面主要存在形式为MnO 2。结果表明,催化剂的脱汞性能随着Mn掺杂量的增加而提高;O2和NO对催化剂脱汞表现为促进作用,SO2和H2O对催化剂脱汞有抑制作用。在N2/SO2气氛下,SO2具有明显的抑制作用;而O2和NO能削弱SO2的抑制作用。提出了Mn(x)-Ti O2催化氧化单质汞的反应机理。

多壁碳纳米管(MWCNTs)负载锰掺杂二氧化钛(Mn-TiO_2)在SO_2光催化脱除中的应用

本文利用溶胶凝胶法制备了多壁碳纳米管负载二氧化钛(titanium dioxide supported by multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs/TiO_2)以及多壁碳纳米管负载锰掺杂二氧化钛(Mn doped TiO_2 supported by MWCNTs,MWCNTs/Mn-TiO_2),并利用透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、漫反射光谱(diffuse reflectance spetra,DRS)表征其理化性质.研究结果表明,MWCNTs以及Mn掺杂物可抑制TiO_2晶粒增长.实验表明0.5%MWCNTs/Mn-TiO_2在紫外及可见光区域均表现出最佳的光学性能.通过在固定床反应器中进行实验,研究了光催化氧化模拟烟气中SO_2过程及其脱硫效率.以0.5%MWCNTs/Mn-TiO_2时,在最佳工况条件(155mg/m3SO_2、8%O_2、5%H_2O)下,SO_2去除效率可达69%.NO存在时,由于其与SO2之间对于吸附点位的竞争导致脱硫效率降低,而O_2和H_2O则在光催化氧化SO_2过程中起着重要作用.

布袋除尘器进口烟道气体流动特性的数值分析

通过计算流体软件FLUENT对布袋除尘器进口烟道进行研究,应用k-ε湍流模型对烟道在冬季极端恶劣情况下的强制对流散热的流动特性进行了模拟,详细讨论了不同截面的速度场、温度场、压力等分布。结果表明:低温烟道在不保温的情况下,在进入布袋除尘器前仍具有较高温度;烟道直段的降温速率约为0.2℃/m,弯头较集中区域,降温速率约为0.5℃/m;在出口区域,烟气温度出现"反弹"现象;烟道弯头处的冲刷较严重。

多壁碳纳米管负载掺杂Cu/Mn二氧化钛的表征及脱硫性能

本文利用溶胶凝胶法制备多壁碳纳米管负载TiO_2及掺杂Cu/Mn的TiO_2(MWCNTs/TiO_2,MWCNTs/CuTiO_2及MWCNTs/Mn-TiO_2)。利用透射电镜(TEM),X射线衍射仪(XRD),X射线能谱仪(EDX)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对制备的光催化剂进行表征。结果表明Cu/Mn掺杂的光催化剂TiO_2晶相以锐钛矿为主,晶粒尺寸较纯TiO_2降低。DRS图谱表明MWCNTs/TiO_2光吸收边拓展至可见光区域,而10%MWCNTs/Cu-TiO_2及0.5%MWCNTs/Mn-TiO_2在紫外可见光区域都有较强的光吸收强度。用固定床反应器,对光催化剂的脱硫性能进行研究,MWCNTs/TiO_2具有较强的光催化脱硫能力,10%MWCNTs/Cu-TiO_2及0.5%MWCNTs/Mn-TiO_2的光催化脱硫效率分别提高至71%和69%。