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《煤炭科学研究总院》 2006年
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改性活性炭脱除烟气中NOx研究

李雪飞  
【摘要】:燃煤烟气产生的NO_x排放量越来越大,对环境造成的污染日趋严重,必须采取相应的措施减少NO_x的排放,降低其对人类生活及环境造成的危害。干法脱硝中SCR技术已在许多电厂得到应用,而活性炭/焦脱硝方法虽已做了一些研究,但技术不成熟有待进一步研究。该法可以看作是低温条件下的SCR技术,为达到工业化应用的目的,必须解决活性炭吸附脱除NO_x时存在的不足,开发出工艺适用性更强的活性炭产品。提高并改善脱硝性能,首先必须对其脱硝性能及工艺影响因素进行研究,通过不同的处理方法改善其自身性质。本文以自主研发技术生产的活性炭为原料,选择三种不同改性剂对其进行改性处理,运用不同表征方法解析其表面化学性质,在台架式固定床反应器上进行改性活性炭脱除NO_x反应实验,考察了不同反应工艺条件对脱NO_x的影响,探讨了其脱硝机理。本文研究的目的通过不同表征方法分析其脱硝性能,初步探讨了脱硝机理,从实验室角度研究了改善脱硝性能的技术途径,为工业化应用奠定理论基础。 目前活性炭/焦作为吸附剂或催化剂用于烟气脱硝,其脱硝效率不高,为改善其自身性能并提高脱硝效率,选择宁夏9mm柱状煤基活性炭,用HNO_3、H_2SO_4和KOH三种改性剂对其进行改性处理,根据GB和实验室标准测试了改性炭样的基本性能指标。结果显示:酸氧化后炭样的灰分、堆比重和MS强度均降低,而碱浸渍后炭样相反。AC-N样的碘值较改性前增加,孔含量增多。采用BET方法和DFT理论测定了炭样的吸附等温线并解析了其孔隙结构。结果表明,各炭样的吸附等温线均呈开口状,吸附线属Ⅰ型吸附,微孔含量高。炭样的平均孔径在2nm左右,AC-N孔径分布曲线不同于其他样品微孔部分吸附量较高,且其比表面积和孔容较改性前也增加,AC-K1样中孔含量相对增加。 活性炭改性处理后其表面化学性质发生变化,利用SEM、FTIR、TG、XPS、pH_(PZC)、ξ电位和ESR等分析技术表征了改性炭样的表面化学性质。SEM分析表明炭样改性后表面结构发生改变,FTIR和TG测试结果显示改性后炭样表面存在C-O、C=O和O=C-O等含氧官能团。XPS检测发现改性后炭样O/C增加,表面含氧官能团部分增加,其中AC-N样的C-O结构增加较多高于C=O和O=C-O,在脱NO_x反应中C-O所起作用大于C=O和O=C-O。由炭样的pH_(PZC)值可得酸氧化炭样的pH_(PZC)<7,而碱改性样的
【学位授予单位】:煤炭科学研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X701

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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【共引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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4 梁晓晔;煤基多联产系统的全生命周期评价及关键问题研究[D];浙江大学;2013年
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10 李洪宽;乔园园;胡方中;;α,β-不饱和酯选择性亲核取代反应机理的研究[A];中国化学会第27届学术年会第15分会场摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 徐向阳;强制脱硝箭在弦上 国产催化剂高调入市[N];中国工业报;2010年
2 主持人 本报记者 姜国华 嘉宾 大连理工大学化工学院教授、博士生导师 王同华 江苏同康活性炭纤维有限公司董事长 周健;活性炭纤维 “吸毒能手”保健康[N];中国纺织报;2010年
3 见习记者 吴松;环保新政 提升脱硝产业迎新机遇[N];中国经济导报;2011年
4 吴松;环保新政下 脱硝产业迎来新机遇[N];江苏经济报;2011年
5 本报记者 赵引德;脱硝催化剂企业“跑马圈地”[N];中国化工报;2011年
6 本报两会报道组;火电排污“最严标准”即将颁布 脱硝享优惠[N];上海证券报;2011年
7 记者 叶勇;“十二五”脱硝装机达100% 千亿级火电排污市场呼之欲出[N];上海证券报;2011年
8 CUBN记者 周洪博;排放新规近期出台 火电脱硝设备迎商机[N];中国联合商报;2011年
9 张国芳;我活性炭纤维有望应用于消防领域[N];科技日报;2011年
10 张国芳;活性炭纤维有望应用消防领域[N];中国技术市场报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许佩瑶;烟气循环流化床同时脱硫脱硝实验研究[D];华北电力大学(河北);2007年
2 李雪灵;风险投资支撑环境作用机理研究[D];吉林大学;2005年
3 熊国宣;水泥基复合吸波材料[D];南京工业大学;2005年
4 阎西康;盐腐蚀钢筋混凝土构件力学性能试验研究[D];天津大学;2005年
5 刘祥民;烧结法生产砂状氧化铝的理论与工艺研究[D];中南大学;2004年
6 李晓强;工程教育再造的机理与路径研究[D];浙江大学;2008年
7 刘焱;茶多酚对草鱼肉保鲜作用及机理研究[D];湖南农业大学;2009年
8 罗富碧;上市公司股权激励条件下的信息操纵机理研究[D];重庆大学;2009年
9 王锦红;贸易摩擦对战后日本崛起的影响研究:效应与机理[D];辽宁大学;2009年
10 闫师杰;鸭梨采后果实褐变的影响因素及发生机理的研究[D];中国农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李雪飞;改性活性炭脱除烟气中NOx研究[D];煤炭科学研究总院;2006年
2 宋磊;活性炭纤维吸附法精细脱除二氧化硫研究[D];四川大学;2003年
3 达时;活性炭纤维法烟气脱硫三相反应器研究[D];四川大学;2003年
4 翟会杰;活性炭纤维的吸附性能及在处理模拟焦化废水中的研究[D];重庆大学;2003年
5 陈军辉;新型炭法烟气脱硫过程动力学研究[D];四川大学;2004年
6 张宗见;ZnO/活性炭纤维复合材料的研究[D];济南大学;2011年
7 张健;新型CO_2-PSA吸附剂的研制与应用研究[D];大连理工大学;2002年
8 段小平;微波辐照再生载甲苯活性炭纤维的研究[D];西安建筑科技大学;2006年
9 陈春;活性炭纤维改性及其对铅离子的吸附研究[D];南京理工大学;2005年
10 侯一宁;高级化学氧化技术处理实验室废水的研究[D];四川大学;2005年
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