14-03-20 08:01:28
煙氣脫硫脫硝活性炭的應(yīng)用tw-gdoor.cn
煤炭燃燒在我國(guó)能源構(gòu)成中占有很大的比例，而煤燃燒過程中排放出的SO2 和NOx(NO 和N2O)是主要的大氣污染物，所以煙氣污染是我國(guó)亟需解決的環(huán)境題目。在紛繁復(fù)雜的治理技術(shù)中，活性炭材料脫硫脫硝因其處理效果好、投資運(yùn)行用度低、實(shí)現(xiàn)“資源化”、且易于再生利用等優(yōu)點(diǎn)而引人注目。活性炭脫硫國(guó)內(nèi)外均比較成熟，而且可以脫除SO2 、H2S 和有機(jī)硫。國(guó)外大型煙氣脫硫(如電廠脫硫) 和國(guó)內(nèi)化肥廠的合成氣脫硫大多采用活性炭脫硫工藝。
在脫硝工藝中，目前研究較多的是以氨氣為還原劑的還原法，反應(yīng)機(jī)理如下式：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O,
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O。
Teng 等研究了在炭催化劑上用NH3 還原NO 的反應(yīng)，反應(yīng)溫度范圍為
140-320℃。結(jié)果表明，活性炭的表面積在NH3 還原NO 的反應(yīng)中起著重要的作用，隨著活性炭比表面積的增大，反應(yīng)中活性炭的活性增大；O2 的預(yù)處理是活性炭表面積增大的原因；在沒有O2 存在的情況下，(Selective Catalytic Reduction, SCR)的表觀活化能為(19±2) kJ/mol，在有O2 存在的情況下，SCR的表觀活化能為(18±2) kJ/mol；NO 在低溫時(shí)是NH3 濃度的弱函數(shù)，而在較高溫度時(shí)是NH3 濃度的強(qiáng)函數(shù)。
關(guān)于活性炭材料的脫硫脫硝，盡管在發(fā)電、焚燒爐、FCC 催化劑再生中獲得實(shí)際應(yīng)用，但是由于其脫硫脫硝工藝的差異性，完善的一體脫硫脫硝工藝還處于研究階段。此外相對(duì)較高的制造本錢也是限制活性炭材料在這一領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要因素。
汽車已經(jīng)成為城市空氣的重要污染源之一，據(jù)測(cè)定，汽車燃油揮發(fā)物造成的污染占汽車總污染的30 %～40 % ，占尾氣排氣污染的60 %～70 %。燃油揮發(fā)物和排氣中的碳?xì)浠衔镌谧贤饩�照射下會(huì)造成光煙霧污染。此外燃油的揮發(fā)既浪費(fèi)了能源，也給司機(jī)和乘客帶來(lái)了不愉快的氣味。發(fā)達(dá)國(guó)家，如美、日、西歐各國(guó)早在20 世紀(jì)70 年代就用活性炭吸附的燃油蒸發(fā)控制裝置( ELCD) 來(lái)解決這一題目。我國(guó)近年來(lái)也正在進(jìn)行這方面的研究開發(fā)。
我國(guó)活性炭材料的生產(chǎn)與開發(fā)回僅處于初始階段，隨著環(huán)境保護(hù)各項(xiàng)法規(guī)的進(jìn)一步建立與完善和綠色化學(xué)時(shí)代的到來(lái)，活性炭纖維ACF 具有較好的發(fā)展前
為了使活性炭這種神奇的綠色環(huán)保吸附材料能夠更廣泛地應(yīng)用到垃圾焚燒、室內(nèi)空氣凈化、高速公路隧道以及大城市交通過密地區(qū)的空氣治理等新的領(lǐng)域，應(yīng)當(dāng)在有效降低其本錢的同時(shí)，針對(duì)特定的場(chǎng)合和目的有針對(duì)性地進(jìn)行改性，使其能夠更好地應(yīng)用于環(huán)境治理.如改進(jìn)炭化活化工藝和設(shè)備，通過預(yù)處理或后處理改善活性炭的表面結(jié)構(gòu)和性能，使之適合應(yīng)用要求；發(fā)展活性炭廢氣、廢水處理新工藝,解決諸如預(yù)處理、壓降、ACF 裝填方式等；通過觸媒的選擇和擔(dān)載方法的改進(jìn)，使金屬及其氧化物在活性炭材料表面的分布以及與表面官能團(tuán)的協(xié)同作用功能更加公道。
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