随着我国经济的发展,环境污染问题越来越严重,煤炭利用过程中排放的NOX所引起的大气污染问题严重的影响大气环境和人类生活。为了控制NOX排放,本课题研发了一种吸附效率高、价格低廉的脱硝剂,用来脱除烟气中的NOx。本论文采用活性半焦负载铁基金属氧化物制备成脱硝剂,在模拟烟气气氛下,利用固定床反应器对NO的催化还原特性进行了研究。利用X射线衍射仪(XRD)分析脱硝前后Fe基氧化物的晶体结构变化;利用比表面积和孔径分布仪(BET)分析脱硝剂的比表面积大小和孔径分布;利用电子显微镜(SEM)分析脱硝剂的表面形貌结构;利用原子吸收分光光度计(ICP)检测脱硝剂负载金属含量;利用傅立叶红外仪(FTIR)分析脱硝剂表面官能团的分布。实验结果表明:生物质与褐煤共气化半焦负载铁基氧化物具有良好的脱硝性能,5:5混合制备的共气化半焦脱硝效果最佳。生物质与褐煤共气化时生物质中的K元素部分迁移到褐煤半焦表面,提高了活性半焦催化还原NO的能力。半焦植入Fe基氧化物制备的脱硝剂,与筛分后的生物质与褐煤直接植入Fe基氧化物制备的脱硝剂相比,前者Fe基氧化物的分散性更好,提高了其催化还原NO的能力;半焦负载Fe基氧化物后,促使其表面的活性位点增多,活性比表面积增大,提高了半焦的脱硝效率,使其NO转化能力提高了约19倍。脱硝温度为100~300℃,300℃时以催化还原为主,且脱硝效果最佳,在100~200℃脱硝反应以物理吸附为主,100℃、150℃、200℃的脱硝效率依次降低;通入氧气后,O2经化学吸附在活性半焦表面,生成大量的C[O]中间产物,进而形成更多的活性位点,提高了活性半焦的脱硝效率。加入水蒸气后,H2O和C发生了气化反应,促使半焦表面活性位点更替速度加快,使得半焦脱硝效率呈先增加后降低趋势;脱硝剂粒度越小,NO分子在脱硝剂表面的扩散阻力越小,3种不同粒径(0.075~0.125mm、0.5~0.9mm、1~2mm)制备的脱硝剂中,粒径为0.075~0.125mm制备的催化剂脱硝效果最佳。