鎂砂基催化吸附劑脫硫脫氮研究.pdf

1、本研究用遼寧大石橋的廉價鎂砂為原料研制出了的具有吸附和催化功能的氧化鎂基催化-吸附劑，并利用氧化鎂基催化-吸附劑進行了脫硫脫氮的實驗研究。
　　首先詳細闡述了現(xiàn)有煙氣脫硫脫氮技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，對已有的幾種氧化物脫硫脫氮技術(shù)進行了分析比較，論述了氧化鎂在干法脫硫方面的可行性及應(yīng)用前景。
　　對鎂砂基催化吸附劑的原料配比、工藝條件及其吸附催化性能的進行了系統(tǒng)的實驗研究，并采用焙燒的方法對催化吸附劑進行了活化研究，在實驗的基礎(chǔ)

2、上確定了鎂砂催化吸附劑制備的原料配比為鎂砂∶硅酸鈉∶氯化鈣=75∶15∶10;在工藝條件為:焙燒溫度控制在550℃，焙燒時間為2h時，活化效果最好，比表面增加到21.3982 m2/g，但硫容相對較低約為6.96 mg/g。因為硫容是衡量脫硫脫氮性能的重要指標，所以實驗采用添加助劑Na2CO3的方法提高吸附劑的性能，實驗結(jié)果表明，添加助劑后吸附劑硫容明顯提高，達到16.92 mg/g。
　　在自行設(shè)計安裝的一套脫硫脫氮一體化試驗裝

3、置中，對吸附法脫除燃煤煙氣中的二氧化硫、氮氧化物過程及影響因素進行了系統(tǒng)的實驗研究，考查了氧量、水蒸氣量、煙氣溫度等因素對脫硫、脫氮效率的影響。提出以上各主要參數(shù)的合理取值范圍，即對于煙氣脫硫當，O2/SO2=6～8，煙氣溫度為120～150℃，H2O/O2=2～4，二氧化硫濃度為1500～3000mg/m3，床層高度為5～7 cm時，鎂砂吸附劑的脫硫率達到92％以上;對于煙氣脫氮，NO含量500ppm～2000 ppm，氧氣對NOx去

4、除率沒有影響，當脫氮床層高度4～5 cm，脫氮反應(yīng)溫度130～170℃，煙氣空速2500 h-1～3000 h-1，煙氣中水蒸氣含量NO/H2O為10～20時，催化劑吸附脫氮效率達到85％～95％，且脫氮效果穩(wěn)定，脫氮范圍寬。
　　再生實驗中采用了堿洗加熱再生并用水蒸氣吹脫的方法，堿洗采用飽和Na2CO3溶液浸泡，實驗中研究了堿洗時間、焙燒溫度及時間對再生后的吸附劑脫硫性能的影響，得出在堿洗60 min，焙燒溫度為550℃，焙燒時

5、間為40 min時，再生效果較好，再生一次后吸附劑硫容僅降低9.43％。
　　分析脫硫吸附機理，在脫硫過程中，不僅發(fā)生了物理吸附，而且還有化學(xué)吸附的發(fā)生，研究了二氧化硫與MgO接觸時發(fā)生的一系列反應(yīng)及步驟。對催化劑催化分解反應(yīng)機理進行研究，證明氧化鎂表面上的氧缺陷，是導(dǎo)致催化劑具有活性的原因，而鎂缺陷，使其不具有催化活性。因此研制出氧缺陷的催化劑是關(guān)鍵。脫氮再生后保持穩(wěn)定。實驗借助傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)對鎂砂基催化-吸附