碳材料烟气脱硝综述之活性炭

时间:2017-12-09 00:52 作者: 点击:次

[提要]　碳材料烟气脱硝综述之活性炭：炭材料（活性炭、活性焦、活性炭纤维等）因其特有的吸附催化特性，已成为干法烟气脱硝使用的吸附剂，此工艺具有较高的竞争力和较大的发展空间，是一种具有发展前景的脱硝工 炭材料（活性炭、 活性焦、 活性炭纤维等）因其特有的吸附催化特性，已成为干法烟气脱硝使用的吸附剂，此工艺具有较高的竞争力和较大的发展空间，是一种具有发展前景的脱硝工艺。目前活性炭基材料吸附剂可归结为 4 类：活性炭、 活性焦、 活性炭纤维和活性半焦。 活性炭是通过高温水蒸气、 部分氧化活化或负载活性组分改性活性炭而制得。 活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积，因而具有很强的吸附性，加之活性炭表面含有多元含氧官能团，所以它既是优良的吸附剂，又是催化剂和催化剂载体。 活性炭脱硝原理： 活性炭脱硝技术可以分为吸附法、 NH3 选择性催化还原法和炽热炭还原法。 吸附法是利用活性炭的微孔结构和官能团吸附NOx，并将反应活性较低的 NO氧化为反应活性较高的NO2。关于活性炭吸附 NOx的机理，研究人员之间还存在较大的分歧。 NH3 选择性催化还原法是利用活性炭吸附NOx，降低 NOx 与 NH3 的反应活化能，提高 NH3 的利用率。 炽热炭还原法是在高温下利用炭与 NOx 反应生成 CO2 和N2，优点是不需要催化剂，固体炭价格便宜，来源广，反应生成的热量可以回收利用。然而动力学研究表明，O2 与炭的反 应先于 NOx与炭的反应，故烟气中 O2 的存在使炭的消耗量增大。 活性炭脱硝的相关研究： 通过对活性炭脱硫脱硝的性能和机理以及 SO2 和 NOx在活性炭上竞争吸附的机理进行了深入的研究。结果表明： 以高纯度的 SO2、空气和水蒸汽的混合气体来模拟实际工业烟气，活性炭对 SO2的吸附主要是化学吸附，其脱硫效率大于 96 %； 以高纯度的 NOx、 空气和水蒸汽的混合气体来模拟实际工业烟气，活性炭对 NO的吸附则包括物理吸附和化学吸附。在气流中无 SO2气体存在的条件下，活性炭具有较高的脱硝效率，当活性炭达到动态吸附平衡时，脱硝效率大于75 %； 以高纯度的 SO2、 NOx、 空气和水蒸汽的混合气体来模拟实际工业烟气，当气流中同时存在 SO2和 NOx 时，活性炭吸附 SO2的容量及吸附饱和时间均增加，而脱硫效率、 吸附速度和吸附带长度则变化很小。 由于物理吸附的 NO 被 SO2置换解析，活性炭吸附 NOx的容量和动态吸附平衡时间急剧下降，脱硝效率很低，NOx的吸附带长度增加，吸附速度下降。SO2 和 NOx都不会单独占据活性吸附中心，而是共同存在于活性吸附中心。活性炭优先选择性吸 SO2，物理吸附的NOx 被 SO2置换解析。化学吸附的 NOx能够促进活性炭对SO2的吸附。同时，SO2也能够促进活性炭对 NOx的吸附。 移动端链接：m.23940