活性炭纖維催化氧化脫硝的機(jī)理研究.pdf

1、硫氧化物(主要是SO2)與氮氧化物(NOx)是我國(guó)主要的大氣污染源,隨著燃煤電站煙氣脫硫的大規(guī)模實(shí)施,SO2的排放已得到有效遏制,而氮氧化物的排放控制正日益受到重視。本文采用多污染物氣體分析儀在小型固定床吸附試驗(yàn)臺(tái)上開展了氮?dú)狻⒀鯕鈿夥障抡衬z基活性炭纖維吸附脫除NO的實(shí)驗(yàn)研究。通過對(duì)不同氣氛下樣品吸附性能的比較,結(jié)合XPS、TPD、FTIR等表征手段,分析了ACF吸附氧化NO的作用機(jī)理,在此基礎(chǔ)上探討ACF聯(lián)合脫硫脫硝的機(jī)理。
　

2、　采用H2O2溶液浸漬以及熱處理方法對(duì)ACF表面進(jìn)行修飾,以獲得表面孔隙結(jié)構(gòu)接近而含氧官能團(tuán)含量不同的樣品,分析了ACF表面含氧官能團(tuán)的變化及其對(duì)NO吸附氧化的影響;考察了環(huán)境氣氛中氧氣濃度變化對(duì)NO向NO2轉(zhuǎn)變的作用規(guī)律;利用XPS、TPD、FTIR等表征手段分析吸附前后表面含氧含氮官能團(tuán)的變化規(guī)律,基于此,探討了含氧官能團(tuán)在NO催化氧化過程中的作用及含氧氣氛下O2對(duì)于NO轉(zhuǎn)化為NO2的影響及ACF表面吸附的NO向NO2的主要轉(zhuǎn)化途徑

3、。結(jié)果表明:在氮?dú)鈿夥障翧CF表面C-O官能團(tuán)對(duì)吸附態(tài)的NO起到氧化作用,吸附態(tài)NO被C-O官能團(tuán)氧化生成-NO2官能團(tuán);在含氧氣氛下活性炭纖維吸附NO后表面出現(xiàn)-NO2、-NO3官能團(tuán),通過長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)測(cè)定不同含氧官能團(tuán)樣品(H2O2改性、熱處理改性)在含氧氣氛下對(duì)NO吸附的效果,發(fā)現(xiàn)樣品穩(wěn)定時(shí)催化氧化效果幾乎一致,而提高O2體積分?jǐn)?shù)可以明顯促進(jìn)NO催化氧化效果,表明含氧官能團(tuán)對(duì)初始NO的物理吸附影響較大,而對(duì)整個(gè)吸附過程影響較小,吸附

4、態(tài)NO與游離態(tài)O2發(fā)生氧化反應(yīng)是NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2的主要途徑。
　　ACF聯(lián)合脫硫脫硝的試驗(yàn)考察樣品在氮?dú)夂脱鯕鈿夥障聠为?dú)吸附SO2和NO以及NO吸附暫態(tài)反應(yīng)與聯(lián)合吸附的區(qū)別,結(jié)果表明:N2氣氛下ACF表面含氧官能團(tuán)均能將吸附態(tài)的SO2和NO氧化。O2氣氛下單獨(dú)吸附SO2過程中O2將ACF表面部分含氮官能團(tuán)氧化為亞硝基形式,亞硝基為SO2的吸附提供吸附位;聯(lián)合吸附過程中吸附態(tài)的NO被氧化為-NO2和-NO3形式,-NO2和-NO3為