甲烷用于半焦催化劑同時脫硫脫硝的研究.pdf

1、現(xiàn)在，有關大氣環(huán)境污染的報道已經非常常見，在城市中，空氣狀況倍受SO2為代表的硫氧化物和以NO為代表的氮氧化物的困擾。在我國，煤和焦炭的燃燒產生了大量空氣污染物，治理這些大氣污染物就成為我國環(huán)境保護工作的當務之急。鑒于這種情況，現(xiàn)在產生了眾多的脫硫脫氮技術。在這些方法中，干法脫硫脫硝具有無液體廢棄物、可以同時脫硫脫硝等優(yōu)點受到歡迎。在干法脫硫脫硝中，甲烷作為還原性氣體有著自己獨特的優(yōu)點，甲烷來源廣泛、無污染、無腐蝕性，是一種具有比較強還

2、原性的氣體。半焦因為具有比較豐富的表面性質，價格低廉、機械強度大等優(yōu)點非常適合作為甲烷脫硫脫硝的載體。
　　 為了探討影響甲烷脫硫脫硝的影響原因，本文比較全面的探討了在半焦（蘭炭）催化劑作為催化劑載體，在此載體上摻雜金屬的多種氧化物進行甲烷脫硫脫硝實驗，然后討論催化劑的催化性能，而且對甲烷的裂解和脫硫脫硝的活性以及積炭反應的原因進行了初步探討。
　　 本文所得結論如下:
　　 (1)原料半焦就可以使CH4裂解，在

3、各種活化方法中，堿活化可以大幅度提高甲烷的裂解率。
　　 (2)在半焦催化劑上摻雜一定濃度的PdO可以有效降低脫硫脫硝反應所需的溫度，1.5％的PdO量對甲烷的裂解最有效;在脫硫反應中，摻雜1％的V2O5最有利于脫硫活性的提高。
　　 (3)在反應條件方面空速會影響甲烷脫硫脫硝活性的提高，在甲烷脫硫脫硝中，最佳空速是1200 h-1;當氧氣含量在4％時，脫硫脫硝達到了最佳平衡點，最有利于甲烷脫硫脫硝活性的提高;并且在甲烷

4、脫硫脫硝反應中，隨著體系中水蒸氣含量的增長，脫除NO能力減少很多，與此同時脫除SO2的能力基本保持穩(wěn)定，當水蒸氣含量為4％時，脫硫脫硝活性最高。
　　 (4)在進氣量方面，通入CH4的最佳濃度為1000 ppm，CH4/NO最佳濃度比為1.2。
　　 (5)通過甲烷同時脫硫脫硝實驗得知，脫硝過程有利于脫硫過程的進行，脫硫過程不利于脫硝過程的進行。
　　 (6)一定量的甲烷裂解率是保證脫硫脫硝活性高的一個重要因素，

5、最佳甲烷裂解率是40％～50％;
　　 (7)積炭現(xiàn)象對甲烷脫硫脫硝活性有著很大的影響，而CeO2具有抗積炭性，添加了2％的CeO2的半焦催化劑積炭率明顯降低，同時脫硫脫硝活性也比較好。
　　 (8)通過半焦催化劑的壽命試驗可知，半焦催化劑的壽命一般是4個循環(huán)，4個循環(huán)以后就因為積碳量太大導致脫除二氧化硫和一氧化氮活性迅速降低。
　　 (9)在甲烷半焦催化劑的再生實驗方面，當再生溫度為420℃附近時，此時再生的效