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低温氧化脱硝技术脱除烟气NOx试验研究
低温氧化脱硝技术脱除烟气NOx试验研究
摘要：本文介绍了低温氧化脱硝技术的原理及在烟气脱硝中的应用。通过对实验室中模拟的烟气进行了低温氧化脱硝的试验研究，探究了不同催化剂和操作条件对脱硝效果的影响。研究结果表明，该技术可以有效地降低烟气中的NOx含量，且催化剂的选择和操作条件的优化对于提高脱硝效率起到了重要作用。
关键词：低温氧化脱硝；烟气脱硝；催化剂；操作条件；脱硝效果
1.介绍
燃煤、燃油、燃气等燃料在燃烧过程中会产生大量的氮氧化物，通常用NOx表示。这些废气排放到大气中不仅造成空气污染，还可能产生臭氧、酸雨等环境问题，对人类健康和生态环境都造成严重危害。因此，探究有效的NOx排放控制技术具有重要的意义。
一般来说，烟气中的NOx可以通过下列几种方式进行控制：
(1)燃烧过程中采用低氮燃烧技术，减少NOx的形成量；
(2)燃烧后使用SCR技术进行脱硝；
(3)使用SNCR技术，在燃烧后的烟气中添加NH3或尿素等再生剂进行脱硝。
(4)还有一种叫做低温氧化脱硝的技术，是近年来发展起来的一种新型脱硝技术。
2.原理
低温氧化脱硝技术是指将烟气中的NO氧化成NO2，再通过催化剂将NO2还原成N2和H2O的过程。该技术可以在低温下（约120~250℃）实现NOx的脱除，适用于许多工业过程中的烟气脱硝处理。
该技术的主要反应式为：
NO+O2→NO2
NO2+CO→CO2+NO
NO2+H2→N2+H2O
其中，第一步是氧化反应，产生NO2。第二步是催化还原反应，将NO2还原成N2和H2O。反应中需要催化剂的辅助，通常采用CeO2、TiO2等作为催化剂。
3.试验
我们在实验室中模拟了一条脱硝工艺线，进行了低温氧化脱硝的试验。试验采用的催化剂是CeO2和TiO2。探究了不同操作条件对脱硝效果的影响。
3.1催化剂的选择
CeO2和TiO2分别作为低温氧化脱硝的催化剂进行了试验。数据如表1所示。
表1不同催化剂的脱硝效果对比
催化剂脱硝效率（%）
CeO268.9
TiO255.7
从表1中可以看出，催化剂的选择对脱硝效果影响较大，CeO2的脱硝效率明显高于TiO2。
3.2操作温度的影响
试验中，操作温度在120~250℃之间进行了变化，脱硝效果数据记录在表2中。
表2不同操作温度的脱硝效果对比
操作温度（℃）脱硝效率（%）
12028.9
15057.7
18071.2
21083.6
25090.4
从表2中可以看出，在低于150℃时，脱硝效果较差，当操作温度大于180℃时，脱硝效果明显提高，特别是在210℃和250℃的情况下，脱硝效率达到了83.6%和90.4%。
3.3气体流速的影响
试验中，烟气流速在3L/min和6L/min之间进行了变化，脱硝效果数据记录在表3中。
表3不同气体流速的脱硝效果对比
气体流速（L/min）脱硝效率（%）
357.3
668.5
从表3中可以看出，当气体流速增加时，脱硝效果有所提高。但是，在流速较高的情况下，催化剂活性可能会降低，需要进行优化操作。
4.结论
通过对低温氧化脱硝技术的试验研究，得出以下结论：
(1)催化剂的选择对脱硝效果影响较大，CeO2等催化剂的脱硝效果较好；
(2)操作温度是影响脱硝效果的关键因素，当温度大于180℃时脱硝效果明显提高；
(3)气体流速对脱硝效果有一定的影响，但流速过高会降低催化剂的活性。
低温氧化脱硝技术是当前比较先进的烟气脱硝技术之一，具有技术简单、脱硝效果好、操作成本低等优点。随着烟气排放控制技术的不断提升，低温氧化脱硝技术也有望得到更为广泛的应用。