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天天爱彩票软件可靠不除尘器在火力发电厂、工业锅炉中的应用

发布人:慧宇环保   发布时间:2018-06-10

   火力发电厂、工业锅炉等排放的烟气中包含大量SO2及NOx,是造成酸雨、光化学烟雾及地表水富营养化等污染问题的主要原因。随着人们对环保问题的关注,环保法规日益严格,如何更加经济高效地脱除烟气中的SO2与NOx已经成为研究热点。目前的脱硫方式主要包括燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫(即烟气脱硫),其中烟气脱硫技术是目前燃煤电厂控制SO2排放最有效和应用最广的脱硫技术;而脱硝技术则主要包含低氮燃烧技术和烟气脱硝技术,低氮燃烧技术的NOx减排效率较低,难以达到环保法规的要求,通常需与烟气脱硝技术配合方能达到排放要求。在烟气天天爱彩票软件可靠不技术中,活性炭烟气天天爱彩票软件可靠不技术具有脱除工艺过程简单、无废水产生、活性炭可再生等多重优势,目前活性炭天天爱彩票软件可靠不工艺中主要应用的是煤基活性炭,但是煤基活性炭生产成本较高,成为其大规模工业化应用的瓶颈,因此开发低生产成本、高性能的活性炭具有重要的工业应用意义。我国生物质类废弃物每年高达7亿,如何实现废弃生物质的资源化利用是一个重要的课题。将生物质在相对较低的温度(通常<700℃、无氧或缺氧条件下热解后活化可得到孔隙结构丰富、比表面积大的生物质活性炭,该生物质活性炭在天天爱彩票软件可靠不中表现出了优异的性能,近些年来受到了越来越多研究者的关注。笔者从生物质活性炭烟气天天爱彩票软件可靠不的机理出发,综述了近年来国内外生物质活性炭烟气天天爱彩票软件可靠不的研究进展,以期为生物质活性炭烟气天天爱彩票软件可靠不的进一步研究提供思路和参考。
  1生物质活性炭烟气脱硫技术
  所谓生物质活性炭脱硫,就是SO2在生物质活性炭上吸附并发生催化氧化的过程。首先,SO2在生物质活性炭表面的活性位上发生物理吸附,随后与烟气中的H2O和O2发生催化氧化反应生成H2SO4存储在生物质活性炭的孔隙中。
  影响生物质活性炭脱硫性能的因素有很多,主要有孔隙结构、表面化学性质以及过渡金属的负载等。
  1.2生物质活性炭表面化学性质对脱硫性能的影响
  生物质活性炭表面存在各式各样的官能团,酸性官能团包括拨基、内酷基、苯酚官能团等,碱性官能团包括毗喃酮、苯并毗喃等,它们的种类与数量决定了生物质活性炭的表面化学性质。目前研究普遍认为酸性官能团的分解、碱性官能团尤其是含氮碱性官能团的引入能够大大提高生物质活性炭对酸性气体的吸附能力。
  生物质活性炭中含氮官能团主要通过含氮物质(如氨水、硝酸以及胺等)对生物质活性炭进行改性处理获得。部分研究者采用HN03对杏壳活性炭、椰壳活性炭、煤基活性炭等进行改性,结果表明改性的活性炭SOZ穿透时间延长,吸附量增大,脱硫率得到较大提高。其中,王广建等采用HC1,HN03,H2Oz和NH3"HZO分别对椰壳活性炭进行氧化改性后对模型柴油中的硫进行脱除,均取得良好效果。除活性炭外,针对生物质活性焦的研究也有类似结果,冯烨等[IA]采用有机胺对玉米芯活性焦改性后,SOZ吸附量上升,虽然玉米芯活性焦的孔隙结构变差,但表面官能团尤其是含氮官能团的种类和数量明显增加。
  由上可以看到,表面化学性质对生物质活性炭吸附SOZ有很重要的影响。表面官能团尤其是含氮官能团是催化氧化的活性位,通过含氮物质对生物质活性炭改性,能够增加含氮官能团的种类与数量,增加反应的活性位,提高SOZ吸附、催化氧化反应速度,从而有效的提高SOZ的吸附量。
  1.3生物质活性炭表面负载过渡金属对脱硫性能的影响
  在生物质活性炭表面负载过渡金属及其氧化物也能够有效地提高对SOZ的吸附量,目前研究较多的过渡金属及其氧化物主要有Ce,Mn等金属及其氧化物。
  Liu等的研究中负载Mn的核桃壳活性炭(P/ACS的脱硫率是未负载Mn的核桃壳活性炭(ACS的1.6倍。Sumathi等Czol以棕桐壳活性炭为载体,探究了Ce,V,Ni,Fe4种过渡金属对其吸附SOZ的影响,结果表明4种过渡金属均能够提高生物质活性炭对SOZ的吸附能力,其中Ce表现出最好的改性效果,当Ce的负载量为10%时,脱硫率达到95%,同时V比Ni和Fe表现出了更好的吸附效果,这和Davini等关于不同过渡金属对于活性炭吸附SOZ影响的研究结果一致。费小猛}zz}认为过渡金属提高SO2吸附能力的原因有两方面,一方面过渡金属离子可以与SOZ结合并在Oz的作用下生成硫酸盐,另一方面过渡金属离子可以作为催化氧化反应的活性中心,在Oz和水蒸气的作用下将SOZ催化氧化成H2SO4。
  2生物质活性炭烟气脱硝技术
  在不同烟气温度窗口,可采用不同的脱硝技术,从低温区到高温区依次为:吸附脱硝,NH3SCR脱石肖及异相还原脱硝。
  2.1生物质活性炭吸附脱硝
  燃煤电厂、工业锅炉等排放烟气及汽车发动机尾气中氮氧化物95%以上是NOx在低温区(<500K)NO在生物质活性炭的表面可以发生吸附作用形成C(NO)络合物。
  目前的研究表明,生物质活性炭对NO的吸附能力强于煤基活性炭。在以往煤基活性炭对NO吸附的研究中发现,比表面积的增加能够提高NO吸附,而在张波文等的研究中,椰壳活性炭和煤基活性炭在1h内吸附NO的量分别为0.1590和0.1376mmol/g,但椰壳活性炭和煤基活性炭的比表面积分别为835.755和991.825㎡/g,比表面积相对较小的椰壳活性炭对NO的吸附量相对较大。袁婉丽等认为可能是由于生物质活性炭中富含K等催化性物质,大大提高了NO在其表面的化学吸附能力,因此NO在生物质活性炭表面吸附能力显著强于煤基活性炭。但目前关于生物质活性炭中催化性物质对于NO吸附的影响研究甚少,有待于进一步的研究验证。
  生物质活性炭天天爱彩票软件可靠不是SOz,NO在其表面吸附以及催化氧化的过程,SOz与NO会相互竞争生物质活性炭表面的活性中心(即竞争吸附),因此SOz会对NO在生物质活性炭表面的吸附产生影响。在以往研究煤基活性炭对SOz与NO吸附的研究成果中,SOz会抑制NO的吸附,但在一些学者的研究中生物质活性炭吸附中SOz的出现对于NO的吸附有促进作用。
  对大量文献进行总结发现这种看似矛盾的现象实质并不矛盾,可以用如下理论来解释:NO在煤基活性炭上的吸附一部分是物理吸附,NO与SOz吸附的活性位相同,因此两者之间存在竞争吸附关系,由于SOz比NO更容易吸附在活性位上且活性位有限。