鎂砂基催化吸附劑脫硫脫氮研究.pdf

1、本研究用遼寧大石橋的廉價(jià)鎂砂為原料研制出了的具有吸附和催化功能的氧化鎂基催化-吸附劑，并利用氧化鎂基催化-吸附劑進(jìn)行了脫硫脫氮的實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先詳細(xì)闡述了現(xiàn)有煙氣脫硫脫氮技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)已有的幾種氧化物脫硫脫氮技術(shù)進(jìn)行了分析比較，論述了氧化鎂在干法脫硫方面的可行性及應(yīng)用前景。
　　對(duì)鎂砂基催化吸附劑的原料配比、工藝條件及其吸附催化性能的進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，并采用焙燒的方法對(duì)催化吸附劑進(jìn)行了活化研究，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)

2、上確定了鎂砂催化吸附劑制備的原料配比為鎂砂∶硅酸鈉∶氯化鈣=75∶15∶10;在工藝條件為:焙燒溫度控制在550℃，焙燒時(shí)間為2h時(shí)，活化效果最好，比表面增加到21.3982 m2/g，但硫容相對(duì)較低約為6.96 mg/g。因?yàn)榱蛉菔呛饬棵摿蛎摰阅艿闹匾笜?biāo)，所以實(shí)驗(yàn)采用添加助劑Na2CO3的方法提高吸附劑的性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加助劑后吸附劑硫容明顯提高，達(dá)到16.92 mg/g。
　　在自行設(shè)計(jì)安裝的一套脫硫脫氮一體化試驗(yàn)裝

3、置中，對(duì)吸附法脫除燃煤煙氣中的二氧化硫、氮氧化物過程及影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，考查了氧量、水蒸氣量、煙氣溫度等因素對(duì)脫硫、脫氮效率的影響。提出以上各主要參數(shù)的合理取值范圍，即對(duì)于煙氣脫硫當(dāng)，O2/SO2=6～8，煙氣溫度為120～150℃，H2O/O2=2～4，二氧化硫濃度為1500～3000mg/m3，床層高度為5～7 cm時(shí)，鎂砂吸附劑的脫硫率達(dá)到92％以上;對(duì)于煙氣脫氮，NO含量500ppm～2000 ppm，氧氣對(duì)NOx去

4、除率沒有影響，當(dāng)脫氮床層高度4～5 cm，脫氮反應(yīng)溫度130～170℃，煙氣空速2500 h-1～3000 h-1，煙氣中水蒸氣含量NO/H2O為10～20時(shí)，催化劑吸附脫氮效率達(dá)到85％～95％，且脫氮效果穩(wěn)定，脫氮范圍寬。
　　再生實(shí)驗(yàn)中采用了堿洗加熱再生并用水蒸氣吹脫的方法，堿洗采用飽和Na2CO3溶液浸泡，實(shí)驗(yàn)中研究了堿洗時(shí)間、焙燒溫度及時(shí)間對(duì)再生后的吸附劑脫硫性能的影響，得出在堿洗60 min，焙燒溫度為550℃，焙燒時(shí)

5、間為40 min時(shí)，再生效果較好，再生一次后吸附劑硫容僅降低9.43％。
　　分析脫硫吸附機(jī)理，在脫硫過程中，不僅發(fā)生了物理吸附，而且還有化學(xué)吸附的發(fā)生，研究了二氧化硫與MgO接觸時(shí)發(fā)生的一系列反應(yīng)及步驟。對(duì)催化劑催化分解反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究，證明氧化鎂表面上的氧缺陷，是導(dǎo)致催化劑具有活性的原因，而鎂缺陷，使其不具有催化活性。因此研制出氧缺陷的催化劑是關(guān)鍵。脫氮再生后保持穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)借助傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)對(duì)鎂砂基催化-吸附