Cu、Zn前体性质对完全液相法制Cu-Zn-Al催化剂结构及CO加氢催化性能的影响

以氨水为铜、锌盐的络合剂,采用完全液相法制备Cu-Zn-Al催化剂,采用XRD、H_2程序升温还原、N_2吸附-脱附和X射线光电子能谱等手段对催化剂进行表征,并采用浆态床反应器评价催化剂的CO加氢性能,考察Cu、Zn前体性质对催化剂结构及性能的影响。结果表明,以Cu(NH3)_4^(2+)或(和)Zn(NH3)2+4前体形式制备Cu-Zn-Al催化剂,Cu晶粒尺寸由45.9nm减小到了34.4nm,同时抑制Cu氧化物的还原;表面Cu含量(摩尔分数)由0.73%提高到了2.18%,Al含量(摩尔分数)由11.62%提高到了20.46%,增加了催化剂表面酸强度和酸量,从而提高了催化剂的CO加氢活性,改变了产物分布。

钛铝比对溶胶凝胶法制CuZnAlTi催化剂结构和性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了一系列Cu Zn Al Ti催化剂,采用X射线粉末衍射、N2吸附、H_2程序升温还原、NH_3程序升温脱附等方法对催化剂进行了表征,并将催化剂用于固定床CO加氢催化反应中,考察了钛铝比对催化剂结构和性能的影响。结果表明,催化剂中Al和Ti组分均以无定形或高度分散的形式存在;在Cu Zn Al催化剂中引入Ti组元,可以提高催化剂中Cu O的分散度和催化剂的表面积和表面酸含量,减小催化剂的平均孔径,降低催化剂中Cu O的被还原能力,从而改变了催化剂上CO加氢反应的产物分布。随着Ti/Al比增加,催化剂中Cu O晶粒和平均孔径呈现先减小后增大的趋势,而催化剂的比表面积和还原峰顶温度呈现先升后降的趋势,CO转化率与Ti/Al比间没有一定的顺变关系。

液相ClO2脱除烟气中NOx的实验研究

为经济有效地脱除燃煤烟气中的NOx,采用鼓泡反应器进行液相ClO2脱除烟气中NOx的实验研究。实验结果表明:相比于其他氧化剂(KMnO4,NaClO2,H2O2),ClO2在较低的质量浓度下对NO具有良好的氧化能力,NO转化效率保持100%。ClO2能够迅速地将NO转化为NO2,却不能进一步氧化为HNO3,并且阻碍水溶液对NO2的吸收作用,ClO2质量浓度和反应温度越高,阻碍效果越明显。烟气中SO2的添加会在一定程度上促进NO2的吸收,而溶液中pH值的变化对吸收作用的影响并不大。当ClO2结合Ca(OH)2溶液进行NO脱除时,NOx的脱除效率可以稳定在96%以上,表明ClO2作为氧化剂在脱除NO的过程中具有良好的应用潜力。

采用底渣灰碱-磁改性催化H2O2脱除NO

我国作为煤炭大国,燃煤电厂底渣灰的产量一直居高不下,虽然应用领域广泛但利用率却不高,为了提高其利用率,提出一种高效价廉的处理烟气中NO的新技术,达到"以废治污"的目的。采用碱磁改性的工艺制备底渣非均相类Fenton催化剂,在固定床实验平台上进行快速氧化脱除NO实验研究。通过X射线荧光光谱分析仪(XRF),X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)等表征方法考察碱磁改性过程对于底渣灰的化学成分、晶体结构、微观形貌及表面官能团的影响。实验研究了反应温度、H2O2溶液质量分数、NO体积分数以及是否通入SO2等反应条件对于NO脱除效率的影响,并通过电子顺磁共振技术(ESR)分析了非均相类Fenton体系脱除NO的机理。结果表明:在最佳反应条件(温度为80℃,H2O2为6%,NO为500×10^-6,未通入SO2)下NO的脱除效率达到了86%;碱磁改性后电厂锅炉底渣中铁含量明显提升有利于催化反应的进行;晶体的种类没有发生变化但FeOX的强度升高石英的强度降低利于催化反应;底渣的表面变得更加粗糙多孔,内部FeOX明显暴露出来,增加了与H2O2的接触面积;表面有利官能团含量增多,与实验结果相符合;反应温度、H2O2溶液质量分数、NO体积分数和SO2对NO的脱除有很大的影响;·OH自由基的强氧化作用是类Fenton体系脱除NO的主要原因。

ClO2/尿素溶液同时脱硫脱硝实验研究

SO2和NO作为燃煤电厂排放烟气中的主要污染物,对环境产生了巨大危害。为有效进行燃煤烟气中的SO 2和NO的一体化脱除,文中通过对传统鼓泡床湿法脱硫脱硝装置进行改善,以ClO2/尿素为新型复合吸收剂进行了湿法燃煤烟气脱硫脱硝一体化研究。实验结果表明:ClO2的添加可以显著改善尿素吸收剂的脱硝能力,并且对SO 2的脱除还具有一定的促进作用。当n(ClO2)/n(NO)=0.75,尿素质量分数为10%时,SO2的脱除效率为100%,NO的脱除效率稳定在91%。实验中探究了ClO2添加量,反应温度,吸收剂初始pH值,SO2质量浓度和NO质量浓度对脱硫脱硝效率的影响,提出ClO2/尿素复合剂脱硫脱硝的反应机理,表明新型复合吸收剂湿法脱硫脱硝的具有良好的应用前景。

类气相ClO2脱除燃煤烟气中氮氧化物实验研究

燃煤电厂排放的烟气中含有大量的氮氧化物,不仅对生态环境造成了巨大的危害,也是产生雾霾的主要原因之一。氮氧化物中的主要成分为NO,NO不溶于水的特性使其难以在传统脱硫塔中进行脱除。为经济有效的脱除燃煤烟气中的氮氧化物,采用氧化吸收法进行脱硝研究。通过对比不同氧化剂的氧化性能,选取ClO2为氧化剂,将其在140℃的条件下进行气化,转变为类气相氧化剂。将烟气中NO预氧化成易溶于水的NO2,再结合饱和氢氧化钙溶液吸收氧化产物进行燃煤烟气脱硝研究。通过电子顺磁共振检测(ESR)以及·OH抑制剂添加实验说明类气相ClO2在氧化过程中产生了·OH等强氧化性自由基,极大地促进了对NO的氧化。实验结果表明,脱硝效率随物质的量比(ClO2/NO)的增加而增加,当物质的量比(ClO2/NO)大于0.84后,脱除效率增加缓慢;在110~170℃内,温度对类气相ClO2脱除NO的影响较小;酸性条件有利于NO的脱除效率的增加,但总体影响较小,当烟气中SO2与NO共同存在时,类气相ClO2优先氧化烟气中的NO。最佳反应条件为:物质的量比(ClO2/NO)=0.84,反应温度为140℃,溶液pH=3左右,此时NO的氧化脱除效率可以达到92.5%。采用离子色谱对氧化产物分析,指出NO的主要氧化产物为NO-3并提出类气相ClO2对烟气中NO的氧化脱除机理,表明类气相ClO2结合碱液氧化吸收具有良好的工业应用前景。