新型复合金属氧化物催化剂用于汽车尾气NOx净化的实验研究

采用固定床反应装置,模拟汽车尾气,研究新型复合金属氧化催化剂ＷＣＸ－Ｉ（Ｒｅ－Ｎｉ－Ｃｏ－Ｃｕ－Ｏｘ／Ｆｅ２Ｏ３）对ＣＯ还原ＮＯ反应和ＣＨ４还原ＮＯ反应的催化活性,催化剂的抗ＳＯ２中毒性能,抗积炭性能．结果表明ＷＣＸ－Ｉ催化剂对ＮＯ／ＣＯ和ＮＯ／ＣＨ４反应均具有较好的高温活性．在本研究实验条件下,４００℃以上时ＣＯ对ＮＯ的稳定还原率在９３％以上,６００℃以上时ＣＨ４对ＮＯ的稳定还原率在９２％以上．在１０００ｍｌ／ｍ３ＳＯ２－Ｎ２的高硫气氛中强制中毒及在１．０％ＣＯ－１０％ＣＯ２－Ｎ２的缺氧气氛中强制积炭若干小时后的催化剂试样对ＮＯ／ＣＯ反应的催化活性几乎未见降低     

金属氧化物对CO还原NO反应的催化作用

采用固定床流动反应器,研究ＣｕＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｎｉ２Ｏ３等单元金属氧化物及它们形成的复合氧化物对ＣＯ还原ＮＯ反应的催化活性。结果表明,在５００℃８００ｍｌ／ｍ＾３ＮＯ－０．２％ＣＯ－２．０％ＣＯ２－Ｎ２气氛中ＣＯ还原ＮＯ的能力很小,稳定还原率仅为１．５０％。     

流化床燃烧过程中燃料氮转化为NO和N2O的系数

一组不同变质程度的氮含量和挥发份含量各异的煤在小型的流化床燃料器中于各种温度和氧／燃料比条件下燃烧。将燃料氮转化为ＮＯ和Ｎ２Ｏ的百分率与煤的性质和燃烧条件进行了比较。燃料氮转化为ＮＯ和Ｎ２Ｏ的转化率随温度呈相反的变化趋势，但燃料氮转化为Ｎ２Ｏ和ＮＯ的联合转化率却恒定在５０％。脱挥发份煤的燃烧表明，燃料氮的氧化与挥发份和煤中总氮的相关性较小。石灰石和白云石增加了ＮＯ排放量，但却减少了Ｎ２Ｏ的排放量。     

Co/Al2O3催化剂上CH4的CO2重整反应研究

通过研究不同Ｃｏ负载量的Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３催化剂对ＣＨ４的ＣＯ２重整剂合成气活性的影响,发现Ｃｏ负载量为１３％（Ｗｔ）的Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３活性最好,考察了反应温度,空速,还原温度等对催化剂活性和产物中ＣＯ／Ｈ２比例的影响,结果表明反应温度升高,ＣＨ４的ＣＯ２的转化率均增加,但随空速的增加而降低,还原温度在４００℃时催化剂显示出活性最好,产物中ＣＯ／Ｈ２的比例,随反应条件不同而略有增减。     

煤燃烧过程中NOx产生机制及影响因素

煤燃烧产生的ＮＯｘ有三个来源，热力型ＮＯｘ快速型ＮＯｘ和燃料型ＮＯｘ，在１３００℃下主要是燃料型ＮＯｘ。燃煤过程中ＮＯｘ的形成是分两步进行，首先燃料中的杂环氮化物受热分解，产生ＮＨ３或ＨＣＮ，随挥发物释放出来，氧化生成ＮＯｘ残留在煤焦中的氮在煤焦燃烧时生成ＮＯｘ。挥发分中的ＮＨ３、ＨＣＮ同时也可以还原ＮＯｘ气体，研究表明脱硫用的石灰石、ＣａＯ或多或少地增加ＮＯｘ的排放，认为是ＣａＯ催化了ＮＯｘ形成     

以干吸着剂喷射法同时脱除SO2和NO的实验研究

炉膛吸着制度射（ＦＳＩ）与选择性非催化还原（ＳＮＣＲ）相结合同时脱除ＳＯ＿２和ＮＯ，在夹带流反应器中进行实验研究。在８００－１２００℃下喷射石灰石／尿素吸着剂或石灰石／铵盐吸着剂能同时脱除ＳＯ＿２和ＮＯ。石灰石／尿素吸着剂表现出最高的脱硫脱硝能力，当Ｃａ／Ｓ＝２和Ｎ／ＮＯ＝２时，其ＳＯ＿２和ＮＯ脱除率分别能达到９０％和８０％。主要的ＮＯ脱除是ＮＨ＿３与ＮＯ反应生成Ｎ＿２所致，少量的ＮＯ脱除率（１０％）是在ＣａＳＯ＿４的催化下，ＣａＯ与ＮＯ反应生成Ｃａ（ＮＯ＿２）＿２的结果。本文还考察了反应温度和时间对脱硫脱硝反应速度的影响。     

煤流化床气化的床内脱硫研究

在φ１００ｍｍ加压流化床气化装置上,进行了义马、大同、夏庄和南定４种煤及２种钙基脱硫剂的床内脱硫试验。结果表明,所选石灰石和白云做为床内脱硫剂是可行的,脱硫率随Ｃａ／Ｓ摩尔比增加而提高,比为３达最大值。操作压力对脱硫率的影响与床层温度和ＣＯ２分压是有关,反应处于脱硫剂煅烧不受压力影响,在非煅烧区脱硫率随压力而降低。原煤中全硫增加脱硫效率提高。本试验范围所得脱硫率５０－８５％。     

我国轻型汽车污染物排放因子的测试研究

采用底盘测功机按ＥＣＥ－１５规程测试了我国１３辆（１２种）正在使用的轻型汽车的ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ的排放量分别为８７．２５±５６．３１、１１．３６±５．１３和８．２０±６．６８ｇ／ｔｅｓｔ;在相同测试条件下,测试了其中１１种轻型车在不同车速匀速行驶时的ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ排放因子．测试结果表明、轻型汽车污染物排放因子随车速的变化有良好的规律性．用统计方法拟合了轻型汽车污染物排放因子的车速变化系数的计算公式。当车速＜９０ｋｍ／ｈ时,轻型车ＣＯ、ＨＣ排放因子随车速的增加而减小,当车速＞９０ｋｍ／ｈ时,又略有增加,而ＮＯｘ排放因子随车速的增加而增大。     

三元催化转化器与空燃比的关系

车辆通常应用的三元催化转化器，大多是将催化元素钯（Ｐｄ）、铂（Ｐｔ）和铑（Ｐｈ）贵金属涂敷在蜂窝状的陶瓷载体上，制成具有不锈钢外壳的罐状物，安装在车辆排气管上。当车辆排放的废气通过三元催化转化器时，可提供较大的反应面积，使ＨＣ，ＣＯ和ＮＯｘ发生氧化和还原反应。其工作机理为：还原反应ＮＯｘ＋ＣＯＮ２＋ＣＯ２ＮＯｘ＋ＨＣＮ２＋ＣＯ２＋Ｈ２ＯＮＯｘＮ２＋Ｏ２氧化反应ＨＣ＋Ｏ２ＣＯ２＋Ｈ２ＯＣＯ＋Ｏ２ＣＯ２从机理分析看出，三元催化转化器的氧化和还原反应将ＮＯｘ，ＨＣ和ＣＯ有害物质转换成无害物质。大量的机…     

三元催化转化器与空燃比的关系

车辆通常应用的三元催化转化器，大多是将催化元素钯（Ｐｄ）、铂（Ｐｔ）和铑（Ｐｈ）贵金属涂敷在蜂窝状的陶瓷载体上，制成具有不锈钢外壳的罐状物，安装在车辆排气管上。当车辆排放的废气通过三元催化转化器时，可提供较大的反应面积，使ＨＣ，ＣＯ和ＮＯｘ发生氧化和还原反应。其工作机理为：还原反应ＮＯｘ＋ＣＯＮ２＋ＣＯ２ＮＯｘ＋ＨＣＮ２＋ＣＯ２＋Ｈ２ＯＮＯｘＮ２＋Ｏ２氧化反应ＨＣ＋Ｏ２ＣＯ２＋Ｈ２ＯＣＯ＋Ｏ２ＣＯ２从机理分析看出，三元催化转化器的氧化和还原反应将ＮＯｘ，ＨＣ和ＣＯ有害物质转换成无害物质。大量的机…     

生物质再燃脱硝及其同相还原反应特性

利用固定床反应器研究了稻壳、木屑和玉米秸3种生物质在不同工况〔再燃温度、φ(O₂)〕下的再燃脱硝效率,同时考察了再燃区出口处CO、H₂、碳氢类物质(主要是CH₄)、HCN和NH₃的体积分数随工况的变化规律. 结果表明:生物质类型对再燃脱硝效率有很大影响,木屑再燃脱硝效率最大值达57.0%±2.1%,高于稻壳(50.0%±1.5%)和玉米秸(51.0%±1.1%). 在再燃过程中,生物质产生的热解气能够增强还原性气氛,从而提高再燃脱硝效率,当烟气中φ(O₂)为0%～1%时,再燃脱硝效率较高. 在还原性气氛(800～1 200 ℃)下,3种生物质再燃脱硝效率差异主要来自生物质不同热解气与NO的同相反应. 其中,碳氢类物质对NO的还原起到了关键作用,而CO和H₂所起作用并不大,φ(HCN)与φ(NH₃)之和反映了气相中NO向N₂的转化趋势. 因此,深入了解生物质热解气对其再燃脱硝效率的影响机制有益于燃料再燃脱硝效率的提高.      

生物质再燃脱除NO的特性

利用多功能脱硝实验台研究了花生壳、杨木、稻杆和玉米秸秆4种生物质的再燃脱除NO性能,以及工况参数对生物质再燃的影响.结果表明,相同工况下,花生壳再燃脱硝率最高、杨木次之、玉米秸秆最小,当再燃比(Rff)15%时,花生壳、杨木、稻杆和玉米秸秆的再燃脱硝效率分别为85.1%、80.3%、69.6%和67.2%.生物质粒径越小,再燃脱硝率越高.随着再燃温度的升高,生物质再燃脱硝效率先升高后缓慢降低,1073K的脱硝效率最高.生物质最佳再燃区过量空气系数(SR)为0.6,最佳Rff和再燃区停留时间分别为20%和0.81s. SR=20%的典型工况下,生物质再燃脱硝效率达到79%~89%.     

六氨合钴溶液治理NO废气污染研究

将可溶性钴盐溶解在氨水溶液中生成六氨合钴离子([Co(NH₃)₆]²⁺),利用[Co(NH₃)₆]²⁺能络合NO和活化氧分子的特性,实现NO的吸收和氧化同时进行,从而将NO从废气中脱除掉并转化为硝酸根和亚硝酸根.用活性炭作催化剂实现[Co(NH₃)₆]²⁺离子的再生,保持[Co(NH₃)₆]²⁺溶液能长时间高效率地脱除废气中的NO.研究结果表明:用活性炭催化还原[Co(NH₃)₆]³⁺的转化率随着温度的升高而增大;在固定床催化反应器中,活性炭颗粒的大小对催化效果的影响不大;[Co(NH₃)₆]²⁺溶液能有效地脱除废气中的NO,废气中的氧有利于NO的脱除,采用活性炭催化再生[Co(NH₃)₆]²⁺后,0.02mol/L[Co(NH₃)₆]²⁺溶液脱除NO的效率能长期保持在80%以上.该法是一种经济、高效、简便的NO污染治理方法.     

Characteristic of emissive spectrum and the removal of nitric oxide in N2/O2/NO plasma with argon additive

Although the approach using non-thermal plasma (NTP) for deNOx has been studied for over 15 years,how to achieve higher removal efficiency with lower cost is still a barrier for its industrial application.In order to investigate the impact of the argon additive on the electron density,energy and the nitric oxide reduction process in plasma,the spectrum of the dielectric barrier discharge at atmospheric pressure in a coaxial reactor was measured using the monochromater with high resolution and the comparative experiments for NO reduction were carried out simultaneously in the N2/O2/NO plasma stream with and without argon,respectively.The nitrogen molecular spectrum which is attributed to the energy level transition (C3πu→B3πg ) was compared in the wavelength range 300-480 nm and the electron density and temperature were determined by the calculation based on the relative intensities and Stark broadening width of spectral lines.The spectrum results indicated that the argon additive could enhance the intensity of emissive spectrum of plasma,thus the electron concentration as well as the energy was increased,and finally prompted the ionization rate to produce active N,O and O3.The results of NO reduction showed that the NO conversion efficiency increased in the range of 10%-30% with 5% addition of argon in stream comparing with the condition without argon additive.This study will play a positive role in the industrial application of dielectric barrier discharge deNOx reactor.     

活性炭选择性催化还原(SCR)烟道气中NO_X

研 究了几 种已商业 化的 沥青 基活 性 炭纤 维经 硫 酸进 一 步活 化处 理 后， 对烟 道 气 中 Ｎ Ｏ Ｘ 进行选择 性催化还 原。结果 表明，当 气体中氧 含量 约低 于１０ ％ 时，硫 酸 活化 处理 可 提高 沥青 基 活性炭纤维 对 Ｎ Ｏ Ｘ 选择性催 化还原的 活性。在 本实验 条件 下，获 得 较高 的 Ｎ Ｏ Ｘ 还 原 率的 重要 条 件是气体中 氧含量 大于１０ ％ 和较 低的温度 ；将气体 中 Ｎ Ｏ 预氧化为 Ｎ Ｏ２ 可 显著提高 Ｎ Ｏ Ｘ 的还 原率；气体中水 分的存 在降低活 性炭纤维 的活性     

Characteristics of emissive spectrum and the removal of nitric oxide in N2/O2/NO plasma with argon additive

Although the approach using non-thermal plasma (NTP) for deNOx has been studied for over 15 years, how to achieve higher removal e ciency with lower cost is still a barrier for its industrial application. In order to investigate the impact of the argon additive on electron density, energy and nitric oxide reduction process in plasma, the spectrum of the dielectric barrier discharge at atmospheric pressure in a coaxial reactor was measured using the monochromater with high resolution. The comparative experiments for NO reduction were carried out simultaneously in N2/O2/NO plasma stream with and without argon, respectively. The nitrogen molecular spectrum which is attributed to the energy level transition (C3 u ! B3 g) was compared in the wavelength range 300–480 nm and the electron density and temperature were determined based on the relative intensities and Stark broadening width of spectral lines. The spectrum results indicated that the argon additive could enhance the intensity of emissive spectrum of plasma, thus the electron concentration as well as the energy was increased, and finally prompted the ionization rate to produce active N, O and O3. The results of NO reduction showed that NO conversion e ciency increased in the range of 10%–30% with 5% addition of argon in stream comparing with the condition without argon additive. This study will play a positive role in the industrial application of dielectric barrier discharge deNOx reactor.     

多层填料生物转鼓去除NO废气的效能比较研究

生物转鼓过滤器能有效去除一氧化氮(NO)废气,为进一步提高生物转鼓过滤器的去除效能,实验改变了生物转鼓的填料结构,并与单层填料的生物转鼓进行了比较研究.结果表明,多层填料生物转鼓比单层填料生物转鼓更能有效去除NO,运行也更加稳定.8个月的连续运行实验表明,多层填料生物转鼓对NO去除率稳定在53.9％ ～93.4％之间,平均去除效率79.8％,而单层填料生物转鼓的平均去除率仅有68.7％;在相同实验条件下,空床停留时间(EBRT)可从单层填料生物转鼓的86.4 s降至多层填料生物转鼓的57.6 s.多层填料生物转鼓的最优工艺条件为,营养液量为1.3～3L,转速为0.75 r·min-1,在以葡萄糖为碳源时,TOC＞ 1250 mg·L-1后,去除效率增长幅度趋于平缓.     

城市生活垃圾与煤流化床混烧过程中氮氧化物排放研究

针对我国城市生活垃圾热值低等特性。在流化装置上进行了城市生活垃圾与煤混燃实验，研究了在混燃过程中城市生活垃圾与煤掺烧比例及床层温度变化对NO和N2O排放浓度的影响。实验结果显示，随掺烧垃圾量逐渐增加时，NO排放浓度降低。而N2O排放浓度先降低然后增加，当城市生活垃圾与煤掺烧比例恒定时，随床温的增加NO排放浓度增加，N2O排放浓度呈下降趋势，采用前向式神经网络，以掺烧比和床温作为输入参数，对NO的排放进行预测。结果显示精度较高。     

生物滤床中一氧化氮的好氧去除过程研究

以美国Ultramet公司生产的Carbon-Foam为滤料,应用生物滤床处理NO模拟废气,研究了生物滤床在好氧条件下对NO的处理效果,并对NO去除过程的作用机理进行了探讨.研究结果表明,NO的去除效率随空床停留时间(EBRT)的增加而增加,在EBRT为6min、进口NO浓度为107.14mg.m-3时,NO去除效率为63%;随着进口浓度的提高,NO去除效率降低,而NO消除负荷增加.生物滤床中NO的去除过程由微生物硝化和化学氧化共同作用完成,其中以微生物硝化作用为主.化学氧化作用包括气相过程和液相过程2部分,当EBRT<4.6min时,液相中的化学氧化作用大于气相;当EBRT>4.6min时,气相中的化学氧化作用大于液相.当EBRT≤2min时,传质是NO去除过程的控制步骤,此时,微生物硝化作用和液相中的化学氧化作用均受传质过程控制.     

锰前驱体对MnO_x/TiO_2催化剂低温选择性催化还原NO_x影响

以醋酸锰和硝酸锰为前趋体通过浸渍法制备了MA和MN两种系列的MnOx/TiO2催化剂,结合BET、XRD、TPR及FT-IR等手段对催化剂进行了表征,并进行了比较,同时对两种系列的催化剂进行了选择催化还原脱硝的活性测试。结果表明,MA和MN均具有良好的低温催化活性,脱销效率随温度的变化趋势基本相同,在80℃时已经达到80%的脱硝效率;随着温度的升高,在200℃时效率上升至接近100%。通过对催化剂性能测试比较表明,锰的含量对于催化剂的活性有一定的影响。总体上看,MN具有更好的活性,脱销效率较高,并且其活动的窗口也是相对更宽,可能是因为以硝酸锰为前躯体制的的催化剂中MnO2的含量相对较多,即两类前驱体在制备过程中与载体之间的相互作用不同,导致最终催化剂表面活性组分MnOX结构和价态的不同,从而影响催化剂的低温活性。