Mn/Fe负载活性炭低温脱硝协同脱汞实验研究_中国煤炭行业知识服务平台

Mn/Fe负载活性炭低温脱硝协同脱汞实验研究

作者

潘磊卢平宋涛黄震
单位

南京师范大学能源与机械工程学院江苏佳鑫环保工程有限公司
摘要

采用等体积浸渍法制备了Mn/Fe负载椰壳活性炭碳基催化剂Mn-Fe/HAC.在固定床实验台上研究了反应温度.体积空速(GHSV)和烟气组分(O2.CO.SO2和Hg0)对其脱硝脱汞性能的影响.并结合N2吸附-脱附.NH3-TPD.H2-TPR.Hg-TPD以及瞬态反应测试.分析其脱硝脱汞机理.结果表明.Mn/Fe负载可以明显促进碳基催化剂低温脱硝活性.添加Fe可提高催化剂表面的酸性位点数量和还原能力.促进催化剂活性.进一步拓宽其脱硝温度窗口,7Mn0.5Fe/HAC催化剂在160-220℃下的脱硝效率可达95%.且在100-220℃下Mn和Fe负载碳基催化剂脱汞效率基本稳定在100%.7Mn0.5Fe/HAC催化剂脱硝效率随着GHSV增加而逐渐降低.而脱汞效率则保持稳定.无O2条件下Mn/Fe催化剂脱硝效率较低(约为50%).而当烟气中O2含量大于6%.其脱硝效率可稳定在95%以上.Hg0浓度对Mn/Fe负载碳基催化剂脱硝性能影响不大.CO有一定抑制作用.而高浓度SO2抑制作用较为显著.Mn和Fe共负载可提高抗硫性.在含150μL/L SO2模拟烟气下.7Mn0.5Fe/HAC催化剂在180℃的脱硝效率仍可稳定在80%以上.Mn/Fe负载碳基催化剂脱硝遵循E-R机理.即NH3先吸附于活性位点.再与气态NO反应.最终将NO还原为N2,而脱汞遵循L-H机理.即Hg0先吸附于活性位点.形成吸附态Hg0.然后与活性氧以及吸附态NO2与SO2反应分别生成HgO.Hg(NO3)2和HgSO4.
关键词

选择催化还原碳基催化剂低温脱硝脱汞Mn/Fe负载
文章目录

1 实验部分
1.1 碳基催化剂的制备
1.2 碳基催化剂的性能评价
1.3 碳基催化剂的表征
2 结果与讨论
2.1 温度的影响
2.2 GHSV的影响
2.3 O2体积分数的影响
2.4 CO的影响
2.5 SO2的影响
2.6 Hg0质量浓度的影响
3 碳基催化剂脱硝脱汞机理分析
3.1 碳基催化剂脱硝机理
3.1.1 NH3-TPD分析
3.1.2 H2-TPR分析
3.1.3 NH3/NO吸附过程及机理分析
3.2 碳基催化剂脱汞机理
4 结论
引用格式

潘磊,卢平,宋涛,黄震.Mn/Fe负载活性炭低温脱硝协同脱汞实验研究[J].燃料化学学报(中英文),2023,51(02):225-235.DOI:10.19906/j.cnki.jfct.2022041.