臭氧氧化—钙法吸收工艺对烟气的同步脱硫脱硝

针对中国石化镇海炼化乙烯动力锅炉烟气的特点,进行烟气模拟,采用臭氧氧化—钙法吸收同时脱硫脱硝工艺处理模拟烟气。实验对比了单独脱硫和脱硝过程与同时脱硫脱硝工艺的脱硫、脱硝效果,探究了烟气在反应器中的停留时间、臭氧投加量和烟气含氧量对SO₂去除率和NO_x去除率的影响。实验结果表明：SO₂和NO的共存可促进污染物的去除;烟气停留时间延长,SO₂去除率提高,NO_x去除率先升高后降低;臭氧与NO摩尔比增加,NO_x去除率提高,SO₂去除率略有降低。综合考虑选择烟气停留时间3.4 s,烟气含氧量12%（φ）,臭氧与NO摩尔比0.7,在此工艺条件下反应70 min,NO_x去除率为73.8%,SO₂去除率为74.1%。     

炼油厂IGCC电站NOx排放控制技术比较与工程实践

针对IGCC电站烟气排放ρ（NO_x）不达标的问题,分别采用燃气轮机注氮脱硝和余热锅炉（余热蒸汽发生器,HRSG ）SCR脱硝技术降低烟气的NO_x排放量。介绍了两种技术的原理,比较了两种技术的脱硝效果、运行成本及技术特点。实际运行结果表明：安装了注氮设备的燃气轮机可以控制排气的ρ（NO_x）小于90 mg/m³,但每年的运行成本较高（达2 250万元）;在余热锅炉中安装SCR脱硝设备,性能测试数据符合设计要求,SCR出口ρ（NO_x）小于50 mg/m³,且每年的运行成本较低,仅为422万元。     

助剂Ga对V2O5-MoO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响

对V₂O₅-MoO₃/TiO₂脱硝催化剂进行Ga改性处理,制备了一系列不同Ga₂O₃质量分数的V₂O₅-MoO₃-Ga₂O₃/TiO₂脱硝催化剂。采用XRD、N₂-吸附脱附、H₂-TPR、UV-vis、拉曼光谱、NH₃-TPD等手段对催化剂进行表征。结果显示：Ga的添加对催化剂上MoO_x物种的影响不大,但降低了催化剂上VO_x物种的聚合度,从而提升催化剂的还原性能,同时Ga的添加还减少了催化剂的酸性位。当Ga₂O₃质量分数为0.2%时,V₂O₅-MoO₃-Ga₂O₃/TiO₂催化剂的脱硝性能最佳。     

CuWO4/WO3的制备及其对含油污泥的光催化氧化处理

采用焙烧法在WO₃载体表面原位生成CuWO₄，构建了CuWO₄/WO₃光催化剂。利用XRD、拉曼光谱、XPS、SEM和EDS等表征了样品的结构和形貌，表征结果显示，CuWO₄/WO₃催化剂为异质结结构。CuWO₄/WO₃光催化去除含油污泥COD实验结果表明，CuWO₄/WO₃的光催化活性较WO₃有明显提升，Cu与W的质量比为4%的CuWO₄/WO₃催化剂的光催化活性最高，其6 h内COD去除率为94.2%。CuWO₄/WO₃光催化去除含油污泥COD过程中，·OH和·O₂^-为主要活性物种。     

WO3/γ-Bi2MoO6异质结的制备及其光催化性能

采用微波溶剂热法—浸渍法制备了WO₃/γ-Bi₂MoO₆纳米异质结复合可见光催化剂（简称光催化剂）,用XRD、SEM、XPS和UV-Vis分光光度法对其进行了表征。以甲基橙为目标降解物,考察了光催化剂的催化性能。表征结果显示：WO₃分散在γ-Bi₂MoO₆晶体表面,未进入晶格内部;与WO₃和γ-Bi₂MoO₆相比,WO₃/γ-Bi₂MoO₆在紫外和可见光区的吸收强度均有所提高,且对光的吸收发生了明显的红移,禁带宽度变窄;二者形成的p-n型异质结能及时有效地促进光生电子-空穴对的分离,提高催化活性。实验结果表明：WO₃/γ-Bi₂MoO₆的催化活性优于WO₃和γ-Bi₂MoO₆;在甲基橙溶液初始质量浓度为10 mg/L、光催化剂WO₃（1.0%）/γ-Bi₂MoO₆加入量为1 g/L时,反应3 h时甲基橙的降解率最高（达97.48%）,甲基橙溶液中TOC的去除率也最高（为92.0%）。     

应曲面法优化H2O2催化氧化烟气脱硝工艺

研究了H₂O₂催化氧化烟气脱硝工艺中H₂O₂质量分数、催化剂浓度和溶液pH对脱硝率的影响,采用 Box-Behnken响应曲面法优化了H₂O₂脱硝的工艺条件,得到了相应的数学模型,并进行了方差分析。结果表明,溶液pH、催化剂浓度、H₂O₂质量分数以及催化剂浓度和H₂O₂质量分数的一级交互作用对脱硝率的影响很显著,模型的决定系数为0.995 3,说明模型拟合效果很好。经模型优化分析的最优工艺条件为H₂O₂质量分数0.2%,催化剂浓度0.94 mmol/L,溶液pH 11.0,在此条件下处理进口流量3.5 L/min、 NO体积分数 2×10^-4、O₂体积分数10%、N₂体积分数90%的烟气,液气比为8 L/m³,脱硝率达97%。     

臭氧氧化—湿式钙法吸收工艺对烟气的同时脱硫脱硝

采用臭氧氧化—湿式钙法吸收工艺对模拟烟气进行同时脱硫脱硝处理。O₃于150 ℃下具有较高的热稳定性,可将NO氧化为高价态氮氧化物,且NO氧化率随n（O₃）∶n（NO）的增大而逐渐提高。烟气中SO₂和H₂O的存在对NO氧化率的影响不大。O₃对SO₂的氧化率较低,约为5%。3%（w）石灰石浆液对SO₂的吸收率接近100%,NO_x吸收率随n（O₃）∶n（NO）的增大而逐渐提高,当n（O₃）∶n（NO）为1.6时NO_x吸收率可达约65%。SO₂能促进吸收液对NO_x的脱除。石灰石浆液中加入0.2%（w）的（NH₄）₂SO₃或Na₂SO₃后NO_x吸收率可达约85%或82%,且吸收率随添加剂加入量的增加而提高,添加（NH₄）₂SO₃的NO_x吸收率略高于添加Na₂SO₃。     

烧结烟气选择性催化还原脱硝补热装置的优化

烧结烟气选择性催化还原（SCR）脱硝系统补热烟气与热风掺混的均匀性是保证系统脱硝效率的关键。为提高烟风掺混的均匀性,基于伯努利方程设计了等压热风掺混装置,采用数值模拟的方法对全系统流场分布特性进行了研究。结果表明：等压掺混方式可实现大截面、短距离烟道内烟风的迅速混合;SCR脱硝催化剂入口截面温度和氨氮摩尔比均匀稳定,优化后的温度场温度偏差小于±5 ℃,氨氮摩尔比相对标准偏差小于5%;出口NO_x含量为15~28 mg/Nm³,低于50 mg/Nm³的超低排放技术指标要求。     

多维异质结光催化剂g-C3N4/WO3的制备及应用

采用原位热聚合法和溶剂热法分别合成了片状和球状两种g-C₃N₄/WO₃异质结,运用XRD、SEM和UV-Vis DRS等手段进行了表征,并考察了两种异质结对盐酸四环素(TC-HCl)的光催化降解效果。表征结果显示,二维(2D)g-C₃N₄/WO₃呈现堆叠或卷曲的不规则纳米片状,三维(3D)g-C₃N₄/WO₃由大量直径为1～5μm的纳米微球组成。实验结果表明：2D g-C₃N₄/WO₃比3D g-C₃N₄/WO₃具有更强的光催化活性,在TC-HCl质量浓度10 mg/L、光催化剂加入量200 mg/L的条件下,暗反应60 min后,再转用氙灯(500 mW/cm²)照射60 min,2D g-C₃N₄     

选择性非催化还原法烟气脱硝工业试验

以氨水作为还原剂,在日产5kt的新型干法水泥生产线分解炉上进行选择性非催化还原脱硝工艺的工业性试验研究。在氨水质量分数为13.0%、喷入点温度为894℃、n（NH₃）∶n（NO_x）为1.2、雾化压力为0.35MPa的条件下,NO_x去除率最高,为72.8%,剩余NO_x质量浓度为196mg/m³,剩余NH₃质量浓度小于0.9mg/m³,远低于《水泥工业大气污染物排放标准》征求意见稿中限定的NO_x和NH₃质量浓度。     

γ-Al2O3负载多金属复合催化剂选择性催化还原烟气脱硝

以γ-Al₂O₃作为载体,先后负载CeO₂,MnC₂O₄,Fe（NO₃）₃,CrO₃,Ni（NO₃）₂,NH₄VO₃等多种金属组分制备γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂,并用于模拟烟气的选择性催化还原脱硝。通过SEM和XRD技术对催化剂进行了表征。表征结果显示：Fe,Mn,Cr的添加能增加催化剂的低温催化活性、提高催化剂的N₂选择性;γ-Al₂O₃对活性金属氧化物的负载效果良好。实验结果表明：各金属化合物的最佳加入量为 w（MnC₂O₄·2H₂O）=20%,w（Fe（NO₃）₃·9H₂O）=15%,w（CrO₃）=10%,w（Ni（NO₃）₂·6H₂O）=5%,w（NH₄VO₃）=10%,w（CeO₂）=5%,w（γ-Al₂O₃）=35%;以在最佳正交实验条件下制得的γ-Al₂O₃负载多金属复合物为催化剂,在脱硝反应温度为205 ℃的条件下,NO转化率为96.7%;γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂经5次重复使用,NO转化率仍可稳定在94%左右。     

CeO2/TiO2纳米管催化剂脱硝性能研究

利用废气中本身含有的CO催化还原烟气中的NO_x,可以实现以废治废。采用TiO₂纳米管负载CeO₂,制备CeO₂/TiO₂纳米管催化剂,并对其进行了SEM表征及影响因素实验。实验结果表明：在n（Ce）∶n（Ti）=3∶7、焙烧温度500 ℃、焙烧时间3 h时制备的CeO₂/TiO₂纳米管催化剂形貌较好,表面颗粒分布相对均匀;反应温度400~600 ℃时NO脱除率达98%;该催化剂具有一定的抗氧性能;当n（SO₂）∶n（NO）=（1∶2）~（2∶1）时,NO脱除率仍然在95%以上。     

钢厂烧结烟气高硫高尘SCR工艺受硫酸氢铵影响的分析与对策

将高硫高尘选择性催化还原（SCR）工艺应用于钢厂烧结烟气脱硝,分析了硫酸氢铵（ABS）的形成原因、影响因素及常规工艺控制,并提出了应对措施。研究结果表明,NH₃、SO₃和温度等是影响ABS生成的主要因素。最低连续喷氨温度应高于ABS分解温度且不低于310 ℃,可有效抑制ABS生成。根据数值模拟结果,在高温烟道至反应器入口的弯头处设置导流板可保证氨气均布。采用带前馈信号的串级控制模式调节喷氨量,控制催化剂吹灰器的时间频次,可有效防止催化剂失活和堵灰。工程实践结果显示,脱硝效率不低于94.1%,NO_x排放质量浓度不高于36.5 mg/Nm³,符合设计要求。     

TiO2载体对Mn-Ce/TiO2催化剂脱硝活性的影响

以TiO₂为载体,选取过渡金属元素Mn为活性组分,稀土金属元素Ce为活性助剂,采用分步共混法制备了Mn-Ce/TiO₂催化剂（活性组分负载量16%）,系统研究了TiO₂载体的晶型和晶粒尺寸对催化剂脱硝活性的影响。实验结果表明：分别以锐钛矿型和金红石型TiO₂为载体制备的催化剂,其低温脱硝活性相差不大,活性组分均以无定型态高度分散于载体中,以金红石型TiO₂为载体制备的催化剂中部分TiO₂转变为锐钛矿型;以不同晶粒尺寸TiO₂载体制备的催化剂的低温脱硝活性相差较大,比表面积较大、晶粒尺寸较小的TiO₂载体制备的催化剂,其脱硝活性低于晶粒尺寸较大的TiO₂载体制备的催化剂。     

烧结烟气SCR脱硝系统的数值模拟及工程验证

对某钢厂烧结机增设的选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统进行了数值模拟优化及工程验证。将高温焦炉烟气喷入烧结烟气后,喷氨格栅入口平均温度提高了30 K,为催化剂层的SCR反应提供了较适宜的温度。采用分别在烟道弯头处和反应器主体入口处添加导流板的方法解决了烟气回流问题,SCR反应器第一层催化剂入口处速度最大偏转角降为8.2°,氨与NO_x摩尔比的标准偏差系数降至4.11%,SCR反应器脱硝率为82.6%,均达到技术标准要求。     

水热处理温度对TiO2/Al2O3膜催化剂光催化性能的影响

采用阳极氧化—水热处理法制备了TiO₂/Al₂O₃膜催化剂，研究了水热处理温度对该催化剂膜层TiO₂晶相转变和形貌特征的影响，并以甲基橙溶液为模拟染料废水，考察了TiO₂/Al₂O₃膜催化剂的光催化性能。表征结果显示：该催化剂的膜层具有规整的孔径分布；经水热处理后，该催化剂的比表面积明显增大，当处理温度高于300℃时，膜层出现结焦封孔现象。实验结果表明：采用TiO₂/Al₂O₃膜光催化降解甲基橙，在反应时间为120 min、反应温度为35℃、TiO₂/Al₂O₃用量为8.8 g/L、甲基橙溶液质量浓度为200 mg/L的条件下，甲基橙降解率为85.3%;TiO₂/Al₂O₃重复使用7次后，甲基橙降解率为74.2%，表现出良好的光催化性能。     

低温NH3-SCR催化剂抗水抗硫性能研究进展

针对低温氨选择性催化还原(NH₃-SCR)催化剂易因烟气中水蒸气和SO₂中毒的问题,从制备方法、载体类型、结构形貌调控3个方面综述了提高低温NH₃-SCR催化剂抗水抗硫性能的方法,深入探讨了催化剂结构形貌与其抗水抗硫性能之间的关系,详细介绍了低温NH₃-SCR催化剂设计和制备的新思路,并指出,今后应加强低温NH₃-SCR催化剂结构和形貌调控方面的研究。     

CePO4-TiO2固溶体的NH3-SCR活性

采用共沉淀法合成了不同Ce与Ti摩尔比的CePO₄-TiO₂复合材料,利用XRD、TEM、NH₃-TPD和H₂-TPR技术对其物理化学性质进行了表征,并对其NH₃-SCR活性进行了评价。实验结果表明：随着CePO₄含量的增加,催化剂的活性提高;当Ce与Ti的摩尔比为8:2时催化剂的活性最高,230 ℃的NO转化率达到100%,且具有更广的温度窗口,优于纯CePO₄。表征结果显示,CePO₄与TiO₂形成固溶体后,颗粒尺寸较为均匀,强酸位的数量增多,氧化还原性能提升,从而提高了催化剂的SCR反应活性,同时改善了其抗水抗硫性能。     

Ce-Fe/ZSM-5催化剂NH3选择性催化还原NO性能研究

通过浸渍法将Ce和Fe负载在ZSM-5载体上,制备了1.40%Fe/ZSM-5（数字为金属组分的质量分数,下同）、0.25%Ce/ZSM-5、0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5和0.50%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂。对催化剂进行了表征并研究了其NH₃选择性催化还原（NH₃-SCR）NO的性能。实验结果表明,双金属改性的0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂的活性温度窗口范围最广,在350~450 ℃范围内NO转化率超过98%。Ce和Fe以无定型氧化物的形态良好分散在ZSM-5载体表面,没有改变ZSM-5分子筛的微孔结构。0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂的有效还原峰面积更大,孤立Fe³⁺和Ce⁴⁺物种含量更多,氧化还原性能显著,催化剂表面具有丰富的中等强度酸性位且酸量较大,有利于 NH₃-SCR 反应的进行。     

M/Al-MCM-41催化剂的制备及其催化氧化VOCs性能

以凹凸棒土为原料,采用原位晶化法制备了Al-MCM-41有序介孔分子筛,再采用超声辅助浸渍法将Mn或Co负载于分子筛表面及孔道中,制备出一系列M/Al-MCM-41催化剂(M=Mn,Co)。采用XRD、N₂吸附-脱附、SEM、TEM、H₂-TPR等技术对催化剂进行了表征,并考察了其对甲苯、乙酸甲酯、乙醇等VOCs的催化氧化性能。当Mn或Co的负载量(w)为6%时,催化剂的催化氧化性能最佳。在甲苯、乙酸甲酯、乙醇质量浓度分别为2 000,10 000,6 000 mg/m³,气时空速为60 000 mL/(g·h)的条件下,负载量为6%的Mn/Al-MCM-41和Co/Al-MCM-41催化剂能够分别将甲苯的T₉₀降至281 ℃和306 ℃,将乙酸甲酯的T₉₀降至295 ℃和324 ℃,将乙醇的T₉₀降至247 ℃和238 ℃。