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2010年38卷第7期广州化工59

炭基材料催化剂在烟气脱硫脱硝中的应用

吴建雄,吴鹏飞,沈珊,王小书,胡龙

(武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081)

摘要:炭基材料催化剂由于其化学稳定性良好、比表面积大、热导性能优良和吸附量大而被用于广泛的用于烟气脱硫脱硝催
化剂的研制中。首先本文从炭基材料本身的结构特性出发,概述炭基材料本身作为催化剂进行烟气脱硫脱硝的原理,其次总结了在
炭基材料表面负载各种金属氧化物后对烟气脱硫脱硝中的影响,最后对炭基材料催化剂的发展前景进行了展望。
关键词:炭基材料;烟气;脱硫;脱硝

TheApplicationofCarbon-basedMaterialCatalystin

SOxandNOxRemovalfromFlueGas

WUJian-xiong,WUPeng-fei,SHENShan,WANGXiao-shu,HULong
(CollegeofResourcesandEnvironmentEngineering,WuhanUniversityofScienceand
Technology,HubeiWuhan430081,China)

Abstract:Carbon-basedmaterialcatalystwaswidelyusedinthepreparationofcatalystforfluegasdesulfurization
anddenitrationbecauseoftheirhighsurfacearea,goodchemicalstabilization,excellentthermalconductivityandlarge
adsorptivecapacity.Thestructuralpropertiesofcarbon-basedmaterialwereintroducedandtheprincipleofcarbon-
basedmaterialasacatalystforfluegasdesulphurizationanddenitrationwassummarized.Theimpactsofcarbon-based
materialsinthefluegasdesulphurizationanddenitrificationafterloadingavarietyofmetallicoxideswereintroduced.The
prospectofdevelopmentofthecarbon-basedmaterialwaspredicted.

Keywords:carbon-basedmateria;lSOxremova;lNOxremova;lfluegas

作为我国最主要的一次性能源-煤炭,其使用量已经达到有重要的现实意义[4-10]。炭基材料由于其化学稳定性良好、比
了70%左右。大量煤炭使用产生的烟气造成了严重的大气污表面积大、热导性能优良和吸附性强而广泛应用于烟气脱硫脱

染,其中SOx和NOx是燃煤烟气中最主要的大气污染物。SOx和硝催化剂的研制中,在解决上述问题上有其独特的优势。本文

NOx是形成酸雨的罪魁祸首,另外,SOx会形成硫酸烟雾型污染将系统的介绍炭基材料催化剂在烟气脱硫脱硝中的应用。

(也称伦敦型烟雾),而当NOx与其他污染物共存时,在阳光照射
下可发生光化学烟雾污染[1]。1炭基材料的分类及结构特性
对和污染在国际环保领域已达成共识控制和治
SOxNOx,,最常见的炭基材料有活性炭、活性焦以及活性碳纤维等。
理SO和NO的污染也一直是国际环保领域的研究热点。综观
xx1.1活性炭(ActivatedCarbon,AC)
目前应用的主流烟气脱硫技术可以发现,无论是炉内脱硫还是
活性炭是最常见的炭基材料之一其是由石墨微晶构成其
烟气净化,核心均为钙基化合物与SO反应生成石膏(硫酸钙)。,,
2孔结构十分复杂孔径分布范围很宽从几个纳米的微孔到肉眼
这些方法工艺简单,理应是首选技术,但从绿色和可持续发展,,
可见的大孔孔的形状也是各式各样。其比表面积为
的角度看,耗水量大、石膏难以利用造成二次污染、脱硫后烟气,300~
2[11]
温度低造成排烟困难、难以同时脱除其他污染物等问题限制了2500m/g,外观为黑色无定型粉末或颗粒状。活生炭中微孔
[2-3]对活性炭吸附量起着支配作用中孔和大孔一般为吸附质分子
这些技术的应用。在多种脱硝方案中,选择性催化还原(Se,
的进入通道吸附质在通道内的扩散过程的快慢也会影响吸附
lectiveCatalyticReduction,SCR)的效率最高,但该法费用昂贵、,
系统复杂。目前商业主要采用以为主添加一量的大小。
,SCRV2O5/TiO