活性炭纖維催化氧化脫硝的機理研究.pdf

1、硫氧化物(主要是SO2)與氮氧化物(NOx)是我國主要的大氣污染源,隨著燃煤電站煙氣脫硫的大規(guī)模實施,SO2的排放已得到有效遏制,而氮氧化物的排放控制正日益受到重視。本文采用多污染物氣體分析儀在小型固定床吸附試驗臺上開展了氮氣、氧氣氣氛下粘膠基活性炭纖維吸附脫除NO的實驗研究。通過對不同氣氛下樣品吸附性能的比較,結(jié)合XPS、TPD、FTIR等表征手段,分析了ACF吸附氧化NO的作用機理,在此基礎(chǔ)上探討ACF聯(lián)合脫硫脫硝的機理。
　

2、　采用H2O2溶液浸漬以及熱處理方法對ACF表面進行修飾,以獲得表面孔隙結(jié)構(gòu)接近而含氧官能團含量不同的樣品,分析了ACF表面含氧官能團的變化及其對NO吸附氧化的影響;考察了環(huán)境氣氛中氧氣濃度變化對NO向NO2轉(zhuǎn)變的作用規(guī)律;利用XPS、TPD、FTIR等表征手段分析吸附前后表面含氧含氮官能團的變化規(guī)律,基于此,探討了含氧官能團在NO催化氧化過程中的作用及含氧氣氛下O2對于NO轉(zhuǎn)化為NO2的影響及ACF表面吸附的NO向NO2的主要轉(zhuǎn)化途徑

3、。結(jié)果表明:在氮氣氣氛下ACF表面C-O官能團對吸附態(tài)的NO起到氧化作用,吸附態(tài)NO被C-O官能團氧化生成-NO2官能團;在含氧氣氛下活性炭纖維吸附NO后表面出現(xiàn)-NO2、-NO3官能團,通過長時間試驗測定不同含氧官能團樣品(H2O2改性、熱處理改性)在含氧氣氛下對NO吸附的效果,發(fā)現(xiàn)樣品穩(wěn)定時催化氧化效果幾乎一致,而提高O2體積分數(shù)可以明顯促進NO催化氧化效果,表明含氧官能團對初始NO的物理吸附影響較大,而對整個吸附過程影響較小,吸附

4、態(tài)NO與游離態(tài)O2發(fā)生氧化反應(yīng)是NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2的主要途徑。
　　ACF聯(lián)合脫硫脫硝的試驗考察樣品在氮氣和氧氣氣氛下單獨吸附SO2和NO以及NO吸附暫態(tài)反應(yīng)與聯(lián)合吸附的區(qū)別,結(jié)果表明:N2氣氛下ACF表面含氧官能團均能將吸附態(tài)的SO2和NO氧化。O2氣氛下單獨吸附SO2過程中O2將ACF表面部分含氮官能團氧化為亞硝基形式,亞硝基為SO2的吸附提供吸附位;聯(lián)合吸附過程中吸附態(tài)的NO被氧化為-NO2和-NO3形式,-NO2和-NO3為