论文部分内容阅读
我国的能源结构决定了在今后相当长的时间内燃煤机组装机容量还将不断增长,火电厂排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘仍将增加。火电厂排放的大气污染物若得不到有效控制,将直接影响我国大气环境质量的改善和电力工业的可持续发展。目前应用的烟气脱硫脱硝技术存在初投资大、运行费用高等问题,因此研究低成本、高效、无二次污染的多污染物控制技术是烟气污染控制面临的一项重要课题。本论文采用活性炭吸附烟气中硫氧化物和氮氧化物,然后采用微波辐照,将S02和NOx在脱除过程中还原为可利用的单质硫以及对环境友好的氮气。不仅将脱硫和脱硝一体化,而且具有很高的脱除效率。通过实验研究微波辐照功率(反应温度)、空间流速、再生次数、目标污染物浓度以及烟气共存成分对硫氮氧化物脱除效率和吸附容量的影响。结果显示,随着8O2浓度增加,NO吸附容量减小,脱硝效率降低;随着NO浓度增加,S02吸附容量稍有上升后又下降至12.79mg/g,并且脱硫效率下降;随着O2含量增加,NO吸附容量增大,而S02吸附容量减小,但同时脱硫脱硝效率始终维持在99%以上;随着水蒸汽含量增加,S02吸附容量增加,而NO吸附容量降低,但同时脱硫脱硝效率维持稳定;随CO2含量增加,SO2和NO吸附容量均减少,脱硫与脱硝效率先增加,但是当CO2含量高于12.4%时脱硫、脱硝效率开始下降。此外,为了提高这种工艺运行的经济性,进行了微波辐照负载催化剂活性炭的实验研究,通过对比活性炭负载铜基、锌基、锰基三种不同催化剂活性炭的吸附容量、脱除效率,最终确定选择铜基为适用于本技术的催化剂,并对氧化铜的负载量、催化剂的加入对反应温度的影响等开展研究。结果表明加入催化剂后反应温度约降低200℃,同时进行了XRD分析测试以确定催化剂的化学组成。最后,论文对微波辐照活性炭床同时脱硫脱硝的机理进行了分析,包括吸附机理,还原机理以及微波的非热效应等。本论文结合微波和活性炭各自优点,利用微波非连续辐照活性炭,以实现烟气中SO2和NOx的高效、高吸附容量、高催化活性的处理,研究力求达到在低温条件下获得高的脱除效率,克服传统脱除方法的许多缺陷。