Mn/Fe负载活性炭低温脱硝协同脱汞实验研究

采用等体积浸渍法制备了Mn/Fe负载椰壳活性炭碳基催化剂Mn-Fe/HAC。在固定床实验台上研究了反应温度、体积空速(GHSV)和烟气组分(O_(2)、CO、SO_(2)和Hg^(0))对其脱硝脱汞性能的影响,并结合N_(2)吸附-脱附、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR、Hg-TPD以及瞬态反应测试,分析其脱硝脱汞机理。结果表明,Mn/Fe负载可以明显促进碳基催化剂低温脱硝活性,添加Fe可提高催化剂表面的酸性位点数量和还原能力,促进催化剂活性,进一步拓宽其脱硝温度窗口;7Mn0.5Fe/HAC催化剂在160−220℃下的脱硝效率可达95%,且在100−220℃下Mn和Fe负载碳基催化剂脱汞效率基本稳定在100%。7Mn0.5Fe/HAC催化剂脱硝效率随着GHSV增加而逐渐降低,而脱汞效率则保持稳定。无O_(2)条件下Mn/Fe催化剂脱硝效率较低(约为50%),而当烟气中O_(2)含量大于6%,其脱硝效率可稳定在95%以上。Hg^(0)浓度对Mn/Fe负载碳基催化剂脱硝性能影响不大,CO有一定抑制作用,而高浓度SO_(2)抑制作用较为显著。Mn和Fe共负载可提高抗硫性,在含150μL/L SO_(2)模拟烟气下,7Mn0.5Fe/HAC催化剂在180℃的脱硝效率仍可稳定在80%以上。Mn/Fe负载碳基催化剂脱硝遵循E-R机理,即NH3先吸附于活性位点,再与气态NO反应,最终将NO还原为N_(2);而脱汞遵循L-H机理,即Hg^(0)先吸附于活性位点,形成吸附态Hg^(0),然后与活性氧以及吸附态NO_(2)与SO_(2)反应分别生成HgO、Hg(NO_(3))_(2)和HgSO_(4)。