改性活性焦低温脱硝实验研究.pdf

第41卷第5期太原理工大学学报Vol.41No.5

2010年9月JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSep.2010

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文章编号:10079432(2010)05059305

改性活性焦低温脱硝实验研究

常连成,肖军,张辉,沈来宏,徐益谦
(东南大学热能工程研究所,江苏南京210096)

摘要:采用浸渍法制备改性活性焦脱并除烟气中的NOx,研究了煅烧气氛、不同改性剂、改

性剂浓度、模拟烟气温度对改性活性焦脱硝率的影响。结果表明:经FeSO4,CuSO4,K2CO3,KM

nO4四种改性剂改性的活性焦中以FeSO4改性活性焦脱硝效果最佳;纯氮气气氛下煅烧制得的改
性活性焦脱硝效果要好于在氮气加水蒸气气氛中获得的改性活性焦;四种不同质量分数(2%,5%,

10%,20%)FeSO4改性活性焦的脱硝对比实验结果表明:5%的FeSO4改性制得的活性焦脱硝效
果最好;在较低温度(80~180)范围内时,最佳的脱硝烟气温度为80,并且NO脱除率可稳
定在40%。
关键词:活性焦;改性;脱硝;浸渍法
中图分类号:TQ5465文献标识码:A

煤炭是我国最主要的化石能源,然而煤炭燃烧
释放出大量的酸性有害气体。据统计,近年来我国1实验部分
[1]
SO2排放量超过25Mt/a以上,而全球每年的1.1改性活性焦的制备
[2]
NOx排放量也已达35~58Mt,并且有逐年增加本文中活性焦原料为太西活性焦。本次试验采
的趋势。用浸渍法制备改性活性焦,具体制备方法见图1。

目前,NOx的治理方法研究主要有三个方向:

燃料燃烧前NOx控制、燃烧中NOx控制及燃烧后
烟气脱硝,其中燃烧后烟气脱硝由于具有设备改造
便捷、受燃料类型及燃烧方式影响小等优势而受到
了高度重视[3,4]。燃烧后烟气脱硝中尤以干法脱硝
[57]
中的选择性催化还原为目前的研究重点。冯治图1活性焦改性工艺流程图
[8]
宇等研究了经FeSO4改性的改性活性焦脱硝能Fig.1Processofactivatedcokemodification
[9]
力;F.Carural等研究了经ZnCl2改性的活性炭采用FeSO4,CuSO4,K2CO3,KMnO4四种不同
[1012]
的脱硝性能;陈立杰等对比研究了经不同浓度改性剂及三种不同浓度FeSO4改性剂对活性焦进

MnO2改性的改性活性焦的选择性催化还原脱硝性行改性。以质量分数为10%FeSO4改性的活性焦

能。尽管以上这些都是关于改性活性焦脱硝的研究为例,其编号为10FeSO4/ACNH,其中10表示改

报道,但这些研究大都倾向于要求有较高反应温度性剂质量占改性活性焦质量的10%;FeSO4表示改

的选择性催化还原和选择性催化氧化,NOx脱除成性剂种类;AC为活性焦;N表示煅烧气氛中有氮
本较高。气;H表示煅烧气氛中有水蒸气。
本文通过等体积浸渍法制备改性活性焦,并在固1.2脱硝实验
定床上进行脱硝实验,系统考察了在较低温度段内1.2.1实验设备
(80~180)活性焦煅烧气氛、改性剂种类、改性剂改性活性焦的脱硝性能实验在固定床上进行。
浓度、模拟烟气温度等对非催化脱硝性能的影响。模拟烟气经质量流量计控制流量后由固定床上部通

*收稿日期:20100423
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2006CB200302)
作者简介:常连成(1979-),男,河南省济源市,硕士研究生,主要从事烟气联合脱硫脱硝研究。
通讯联系人:肖军,副教授,(Tel)025-83793452,(Email)[e-mail]
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入,流经固定床中的改性活性焦后由固定床底部引
出,经除湿装置脱去气体中的水蒸气再通入烟气分2实验结果及讨论
析仪中进行在线分析。烟气分析仪采用美国2.1不同改性剂对脱硝率的影响

ROSEMOUNT烟气分析仪测量。实验采用FeSO4,CuSO4,K2CO3,KMnO4四种
1.2.2实验方法不同改性剂,负载在活性焦上的改性剂经煅烧以后

实验采用模拟烟气,烟气组成为(体积分数):分别以Fe2O3,CuO,K2O、MnO2形式负载在活性焦
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NO,1510;O2,6%;CO2,15%;H2O,12%;其上。改性活性焦脱硝性能对比实验结果见图2。

余为N2;模拟烟气流量为1L/min;空速为3500
h-1;反应器直径25mm;活性焦粒径0.2~0.8
mm。实验过程中采用在线烟气分析仪在反应器出
口对烟气中NO浓度进行在线测量,记录不同时间
下NO浓度值,直至