用改性SNCR低温脱硝与半干法脱硫除尘综合技术治理陶瓷窑炉尾气

近年来,工业发展的不断壮大,但人居生活环境的不断恶化,"节能减排"成为了工业领域中的焦点话题,陶瓷行业又一直被认为是"三高"行业,政府也多次出台政策要求陶瓷行业进行整改,实现转型升级。节能减排成为了陶瓷行业的重要一环。本文主要阐述陶瓷工业窑炉的烟气特性,提出采用改性SNCR低温脱硝与半干法脱硫除尘综合技术治理陶瓷窑炉尾气。简单地分析了该技术的性能及结构特点。

CuO改性活性炭低温脱硝性能的研究

以椰壳活性炭为载体,采用等体积浸渍法,在不同条件下制备了CuO改性活性炭(CuO/AC)。考察了改性前后活性炭的脱硝性能。结果表明,CuO能大大提高活性炭的脱硝性能。在反应温度250℃时(接近烟气窗口温度),以负载量为5%,焙烧温度为300℃的CuO/AC为催化剂同时脱硝,NOx的脱除率达到94.31%,连续使用44h,催化剂活性没有降低。

MoO3改性V2O5/TiO2 SCR催化剂的低温脱硝研究

采用浸渍法制备了低温脱硝MoO3改性V2O5/TiO2催化剂。将催化剂置于固定床反应器中研究其SCR的脱硝性能、抗硫性能。实验模拟烟气条件为NO:500×10-6,NH3:500×10-6,O2:8%,SO2:100×10-6,N2:平衡气体,空速36000h-1。结果表明,浸渍法制备的催化剂具有良好的低温脱硝性能和低温抗硫性能。催化剂的最佳配比为3%V2O5-6%MoO3-91%TiO2(质量分数)。在180~260℃时,脱硝效率为80%~93%,SO2的氧化率小于1%。

改性Uio-66低温脱硝的性能研究

文章采用水热-微波联合法制备3种MOFs材料,极大缩短了制备时间,然后以高浓度的氮氧化物为吸附对象,进行低温SCR脱硝实验,将脱硝性能最好的Uio-66进行掺杂改性,对比了改性前后的脱硝效果,并对改性后的材料进行XRD、BET、SEM、TGA、XPS等表征分析。结果表明,当烟气温度为200℃、氮氧化物浓度为700~2700 mg/m^(3),Cu的掺杂摩尔比为10%时,改性Uio-66脱硝效率可高达65%~85%,比改性前提高33%以上,并且在低温下具有较好的耐热性、稳定性,使用寿命较长;微波和金属掺杂均能抑制晶粒增长,Cu的掺杂还能有效促进Uio-66内部元素价态转变,不仅增加吸附性能还可提高协同催化作用。

低温下改性活性炭对铅锌冶炼烟气中氮氧化物的吸附性能研究

针对传统技术在低温条件下烟气脱硝率低、活性炭吸附速率小等问题,结合温度条件改进研究了一种适用于低温条件的改性活性炭。分析铅锌冶炼排放烟气中的氮氧化物性质,利用氨气催化分离烟气中的NOx,通过扩孔和活化剂进行结构表征改性,增加活性炭比表面积,刺激活性炭吸附能力,以适应低温条件环境。利用Langmuir模型与Freundilch理论,计算活性炭吸附容量与温度、自由度的平衡关系,提高NO_x吸附数据监测与计算的精准度。实验结果表明,加入碳酸钾与羟基铁改进后的活性炭对NOx的脱硝率达到70%~100%,吸附速率最快可达0.7 mg/min。

Mn/Fe改性碳基催化剂低温脱硝特性

以椰壳活性炭为载体,以硝酸锰和硝酸铁为活性添加组分,采用硝酸氧化、等体积浸渍、中低温煅烧等相结合的方法,制备了Mn-Fe/HAC碳基催化剂。利用固定床脱硝实验台对碳基催化剂脱硝性能进行了评价,并结合傅里叶转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)、N;吸附-脱附、扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)-mapping和X-射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometry,XPS)等表征结果,探讨了碳基催化剂脱硝及其抗硫抗水机理。结果表明,Mn改性可以显著提升碳基催化剂的脱硝效率,Mn和Fe共同改性在有效提高碳基催化剂脱硝效率的基础上,使得其脱硝窗口温度下移至120℃。Mn-Fe改性催化剂的最佳负载量为7%Mn和0.5%Fe,最佳煅烧为中温400℃氮气煅烧与低温200℃空气煅烧组合煅烧法。Fe添加有效促进了Mn在碳基催化剂表面的均匀分布,并显著提高了Mn;和表面吸附氧(O;)的含量。在6%O;以及无水和SO;条件下,7Mn0.5Fe/HAC催化剂在温度为120℃下的脱硝效率可达82.0%,而在140-240℃脱硝效率则基本稳定在95%。Mn和Fe复合改性碳基催化剂具有良好的抗硫抗水性能,在温度为180℃、含有100μL/L SO;和6%H;O的模拟烟气下,7Mn0.5Fe/HAC催化剂的脱硝效率可达85%以上。

改性炭基催化剂低温烟气选择性还原脱硝性能研究

采用活性炭为载体,通过浸渍沉淀法制备低温脱硝催化剂(LSCR),对烟气进行了低温选择性催化还原脱硝实验研究。采用氧化和金属离子交换的方法,对活性炭进行表面结构改性,改善活性炭的干燥性能和干燥速率,同时也大大提高了活性金属氧化物的分散性和负载量;在浸渍沉淀过程中添加活化剂H-1,有利于金属氧化物的均匀分布和沉淀,并焙烧产生气孔和改性活性炭有利于吸附NH3和增大活性金属氧化物表面积,提高了NO脱除效率;改性后的活性炭浸渍沉淀金属氧化物,制备出了三种不同规格炭基材料的LSCR催化剂(C1,C2,C3);在不同空速条件下,对烟气进行脱硝测试,实验中操作温度范围在90-110℃之间,空速在7500-25000h-1之间,实验结果表明C1和C2具有较好的脱除效率,空速对活性炭的脱除效率影响较大。实验中空速为15000h-1,反应温度为100℃时,氮氧化物的转化率稳定为86%,所制备的催化剂具有良好的抗低浓度SO2的性能;实验中还发现,氨气通入的先后顺序对脱硝速率有很大的影响,先通入氨气有利于氨气占领吸附位,脱硝反应速率快。

载体改性对Fe-Mn/AC低温选择性还原催化剂脱硝性能的影响

以经硝酸、柠檬酸、氧等离子体改性的活性炭(AC)和未改性活性炭为载体,以Fe、Mn为活性组分,采用等体积浸渍法制备了一系列Fe-Mn/AC催化剂。采用N 2物理吸附、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了表征,研究了载体改性对Fe-Mn/AC催化剂脱硝性能的影响。结果表明:所研究的载体改性方法主要是通过调控活性炭表面含碳氧双键官能团的数量来改善NH 3的吸附特性,从而提高烟气低温选择性还原(SCR)反应的脱硝率;所研究的改性方法不会对Mn、Fe活性组分产生显著影响;硝酸和柠檬酸改性的Fe-Mn/AC催化剂在反应温度120℃和空速8000 h-1条件下,脱硝率均为95%左右;柠檬酸可以替代硝酸,用于低温SCR催化剂载体活性炭改性,从而便于工业生产。

CoCeNi改性非沥青基煤质活性焦低温脱硝活性研究

采用等体积浸渍法制备了系列CoCeNi改性非沥青基煤质活性焦(NPAC)催化剂,并结合N_2吸附、X射线衍射、X射线光电子能谱分析以及NH3程序升温脱附等表征技术,对3种金属单一负载和共负载后改性活性焦的低温NH_3-SCR脱硝活性进行了研究。结果表明:单一负载和共负载都可提高非沥青基煤质活性焦的低温脱硝活性,且共负载的脱硝能力较强;CoCeNi可以较好地并入NPAC的类石墨微晶结构,Ce、Co和Ni在负载改性NPAC表面分散均匀;Ce以Ce^(3+)和Ce^(4+)形式存在,但以Ce^(4+)为主,Co以Co^(2+)和Co^(3+)形式存在,Ni以Ni^(2+)和Ni^(3+)形式存在;金属负载改性使NPAC的化学吸附氧浓度增加,氧化NO能力和表面酸性增强,增加了NH_3吸附和活化能力,从而提高其低温脱硝能力。共负载改性NPAC在150℃脱硝率达到71.55%。

Fe、Ce改性锰钛催化剂的制备及其低温脱硝性能研究

为解决目前高温脱硝催化剂温区窄、易失活和中毒的问题,制备了Fe,Ce改性的MnOx-TiO2低温脱硝催化剂。0.08Fe0.05Ce/MnOx-TiO2催化剂脱硝效率达到90%以上的温区最宽,达到了99~374℃。XRD、BET测试表明催化剂的活性组分在TiO2载体上的分散性提高,催化剂的比表面积增加。XPS分析结果表明催化剂表面化学吸附氧增加,Mn以MnO2和Mn2O3的形式存在,Ce和Fe的加入促进了MnO2和Mn2O3之间的转化,有利于脱硝反应的进行。H2-TPR、NH3-TPD分析结果表明催化剂表面的弱酸和中强酸含量提高,低温氧化还原能力提高。

Ce改性Fe-Mn/TiO2低温SCR脱硝催化剂硫中毒机理

以Ce改性Fe-Mn/TiO2低温选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂为研究对象,通过活性测试和一系列表征技术对其低温抗硫性能及中毒机理进行探究。实验结果表明:当烟气中通入SO2体积分数在0.02%以下时,Fe0.1Ce0.07Mn0.4/TiO2催化剂呈现出良好的抗硫性,且停止通入SO2时催化剂的脱硝活性可恢复至初始水平;当通入SO2的体积分数增加至0.04%时,催化剂会发生不可逆失活。表征结果显示:(NH4)2SO4在催化剂表面的沉积和活性组分锰氧化物的硫酸化(生成MnSO4)是催化剂硫中毒的主要原因;中毒后的催化剂比表面积显著降低,氧化还原能力减弱;催化剂Lewis酸的酸性大幅度减弱是催化剂活性降低的重要原因。

Co改性α-MnO_(2)催化剂低温同时脱硝脱氯苯活性研究

采用一步水热法制备α-MnO_(2)以及Co改性α-MnO_(2)催化剂(MnCo_(β)O_(x),β为Co与Mn的摩尔比),通过NH_(3)选择性催化还原(NH_(3)SCR)和氯苯(CB)催化氧化反应(CBCO)测试催化剂单独脱硝、单独脱氯苯以及同时脱硝脱氯苯的活性,并考察催化剂的稳定性。结果表明:β=1.0的MnCo_(1.0)O_(x)催化剂催化性能最佳,在150~250℃温度区间内的催化活性有明显提高,NO转化率和CB脱除效率分别增加了约19%和12%。同时通入NH_(3)、NO和CB时,MnCo_(1.0)O_(x)催化剂在200~300℃内NO转化率和CB脱除效率分别达到94%和82%以上,并且发现CB的存在能够抑制NO催化还原反应的进行,而NH_(3)和NO的存在能够提高CB催化脱除效率。250℃稳定性测试结果表明MnCo_(1.0)O_(x)催化剂在长达12 h的连续反应后仍然能够保持良好的活性,NO转化率和CB脱除效率分别接近100%和在80%以上。H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、比表面积测试(BET)、X线光电子能谱(XPS)等测试表明Co的掺入能够提高催化剂的氧化还原能力、增加活性位点数量和表面活性氧物种,这些都能够促进NO的转化和CB的催化脱除。

酸改性对活性焦低温选择性催化还原脱硝性能的影响研究

采用常用的酸试剂硫酸、硝酸、双氧水对活性焦进行改性制备了酸改性的活性焦催化剂,用于低温选择性催化还原(SCR)脱硝。通过对脱硝活性的对比,以5mol/L硝酸改性的催化剂在低温SCR脱硝中表现出最佳的活性,在80℃可达到45%脱硝效率。进一步结合FT-IR、NH_(3)-TPD等表征手段对其表面官能团及表面酸性的分析,采用5mol/L硝酸改性的催化剂表面酸性更强能在反应中吸附更多的NH_(3),有利于SCR脱硝反应的进行,在碳材料改性制备低温SCR催化材料中是一种相比较为理想的处理方式。

再生铅冶炼烟气“SNCR+低温还原”脱硝工艺研究及生产实践

富氧侧吹熔炼再生铅工艺目前成为国内再生铅冶炼的主流工艺,该工艺还原期阶段会产生大量NO_x,浓度可达1500 mg/Nm^3,需要选择合适的脱硝工艺对冶炼烟气进行处理。本文对SNCR、SCR、氧化吸收法和低温还原脱硝工艺的工艺原理、特点及使用条件进行了对比和分析,最终选择了"SNCR+低温还原"两级脱硝组合工艺,并对该工艺进行了实践应用,发现该工艺运行稳定,无二次污染,处理后的尾气氮氧化物含量降到100 mg/m^3以下,可达到国家排放标准。

Cr负载V2O5-WO3/TiO2催化剂的低温NH3-SCR脱硝活性

采用浸渍法制备了一系列不同Cr负载量的CrOx-V2O5-WO3/TiO2催化剂,研究了Cr改性对该催化剂脱硝活性及抗硫性能的影响.结果表明,Cr的引入使V2O5-WO3/TiO2催化剂的低温NOx去除效果和抗硫性能显著提升.Cr的负载量为3%(以Cr2O3计算质量分数)时,催化剂具有最佳的低温脱硝活性和N2选择性.结构表征结果表明,改性催化剂中Cr元素主要以Cr^3+形式存在,Cr的引入使催化剂的氧化性能明显提升,并使表面弱酸位点、强酸位点和催化剂表面吸附氧数量增多.XPS分析结果表明,Cr能使催化剂中V^5+/V^4+比例降低,促进催化剂中自由电子的迁移.In situ DRIFTs表征结果显示,Cr的引入能促进NO与吸附在Bronsted酸位点上的NH3在低温条件下反应,从而使催化剂具有更好的低温脱硝活性.UV-Vis光谱分析结果表明,CrOx负载量提高会显著增加高价态Cr的烧结聚集.同时,提出了一种选择性催化还原(SCR)反应中Cr-V协同催化的机理.

锰改性磁铁矿催化NH_(3)-SCR脱硝性能研究

采用水热法制备锰改性磁铁矿型催化剂用于烧结烟气选择性催化还原脱硝反应,研究水热反应温度对催化剂物理化学性能及脱硝性能的影响。结果表明,160℃水热反应制备的催化剂MnFe_(2)O_(4)-160表现出最佳的脱硝性能,在反应温度80℃即可达到90%的脱硝效率。提高锰的平均价态,促进表面吸附氧含量,增大比表面积,有利于提高锰改性磁铁矿催化剂的低温脱硝性能。

水泥窑炉烟气SNCR脱硝工艺参数的优化研究

1现有SNCR脱硝工艺流程简介伊犁青松南岗建材有限责任公司的伊犁水泥厂拥有一条2 500t/d熟料生产线,主要设备为Φ4m×60m回转窑,带单系列五级低压损旋风预热器和HFC分解炉组成,分解炉直径为Φ6 000mm,生产线带有低温余热发电系统,装机容量为6MW。

以TiO_(2)为载体的锰铈系低温SCR脱硝催化剂抗硫抗水性能研究进展

开发具有低温、高活性、高抗硫抗水性的NH_(3)-SCR脱硝催化剂成为目前广大学者的主要研究方向。锰铈催化剂因为其优异的低温活性而具有广阔的应用前景,但反应气氛中的SO_(2)和H_(2)O会使催化剂中毒。本文分析了以TiO_(2)为载体的锰铈基催化剂在低温氨选择性催化还原过程中SO_(2)和H_(2)O的中毒机理,重点从添加助剂和改变催化剂形貌两方面介绍了提高锰铈催化剂抗硫抗水性的研究进展。最后针对目前锰铈催化剂存在的问题对其研究方向进行了展望。

Nb改性对MnCe0.2Ox低温SCR抗硫和水热稳定性能的影响

采用均相沉淀法制备系列Nb掺入MnCe0.2Ox低温烟气脱硝催化剂,对比研究MnCe0.2Ox和MnNbβCe0.2Ox催化剂NH3选择性催化还原(NH3SCR)性能、水热稳定性能和抗硫中毒性能,同时考察NH3SCR反应中NOx、NH3和SO2的分子迁移过程。结果表明:MnNb0.4Ce0.2Ox催化剂在180℃时NOx脱除效率达到98.5%。通入SO2和H2O 20 h后,NOx脱除效率仍然达到80%。此外,400℃水热老化24 h后,MnNb0.4Ce0.2Ox在180℃时NOx脱除效率仍然达到97%。Nb掺入增加了MnCe0.2Ox催化剂的比表面积,促进了Lewis酸的增加,并增强了氧化还原性能。在SO2和H2O存在时,Nb的掺入可以有效抑制MnNb0.4Ce0.2Ox表面SO2的吸附和硫氨盐的形成。同时,Nb与Mn和Ce之间的相互作用,也使得MnNb0.4Ce0.2Ox的结构稳定性得到增强。

燃煤烟气脱硝技术介绍

煤燃烧生成的NO_x对生态环境有着严重的危害作用。随着环保要求的提高,国家制定了严格的法规来减少NO_x排放。针对目前的燃煤烟气脱硝现状,主要介绍了低氮燃烧技术、低温催化脱硝技术、选择性催化还原脱硝技术、选择性非催化还原脱硝技术和臭氧脱硝技术,并结合工程实际数据和实验室研究案例对其脱硝过程和效果进行描述,为燃煤烟气脱硝技术的实际应用提供参考。