易再生高比表面脫硫脫硝劑的設(shè)計及其機理性研究.pdf

1、為避免現(xiàn)有的以鈣基為主要脫硫脫硝劑的脫硫工藝可能造成的二次污染,該文提出了新型納米二氧化鈦作為吸附劑的煙氣脫硫脫硝技術(shù).論文開創(chuàng)了利用具有超大比表面積和高孔隙率的納米二氧化鈦作為物理吸附劑用于煙氣脫硫脫硝領(lǐng)域的研究,主要從四個方面研究了納米級二氧化鈦顆粒吸附劑的設(shè)計和制備、脫硫脫硝性能試驗、吸附劑的再生及其脫硫脫硝的機理和模型.(1)采用了四種不同的制備方法得到了性能各異的不同孔結(jié)構(gòu)的顆粒吸附劑,著重研究了采用溶膠-凝膠法(Sol-ge

2、l)在不同工藝條件及不同燒結(jié)溫度下制備的多孔TiO<,2>顆粒的結(jié)構(gòu)特征及其低溫吸附性能,并對其表面及內(nèi)孔結(jié)構(gòu)進行了表征.(2)在固定床中對多種樣品進行了模擬煙氣動態(tài)脫硫脫硝吸附試驗,考察了各種因素對樣品脫硫脫硝性能的影響.(3)分別用稀硫酸清洗法及加熱再生法對吸附后的脫硫脫硝劑進行再生試驗研究.(4)采用FTIR紅外光譜法研究TiO<,2>顆粒吸附劑的脫硫脫硝的機理,建立了用密度函數(shù)理論孔徑計算模型和固定床吸附模型,并與實驗數(shù)據(jù)作比較

3、.通過上述研究,論文取得了以下主要成果和結(jié)論:(1)設(shè)計制備了可以同時脫除SO<,2>和NO<,x>的新型二氧化鈦顆粒吸附劑.結(jié)合材料學(xué)科與環(huán)境學(xué)科的交叉研究,研究發(fā)明了采用新型二氧化鈦吸附劑進行煙氣的脫硫脫硝,并取得了國家發(fā)明專利權(quán).試驗證明,每克二氧化鈦顆粒能脫除80mg左右的SO<,2>和20mg左右的NO<,x>.(2)采用溶膠-凝膠法制備得到大于200m<'2>/g比表面積的顆粒吸附劑.(3)該吸附劑具有非常好的再生性能,再生

4、后的吸附劑仍可保持原有的吸附SO<,2>和NO<,x>的能力.用加熱再生法對吸附后的吸附劑進行再生試驗及再次脫硫脫硝試驗,經(jīng)過10次吸附/脫附試驗后發(fā)現(xiàn),其脫附率可以保持在98％以上,總的吸附能力只下降了2％左右.(4)脫硫脫硝的機理主要是物理吸附.(5)采用密度函數(shù)理論建立了二氧化鈦顆粒孔徑計算模型,同時還建立了固定床吸附模型,可成功地求解穿透曲線,計算結(jié)果與實驗結(jié)果較為吻合.因此TiO<,2>作為一種物理吸附劑用于煙氣脫硫脫硝具有很