活性炭低温催化氧化NO的研究

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随着近年来大气污染问题越来越严重,烟气脱硝技术也越来越受到重视。选择性催化氧化(SCO)是一种新型的干法脱硝技术,但由于各种原因难以实现工业化,其中之一是找不到合适的催化剂对NO进行催化氧化。本文以活性炭(AC)作为SCO催化剂,采用浸渍法利用硝酸对其进行改性,研究改性前后催化剂活性的变化并初步讨论催化机理以及活性中心问题。结果表明,经改性处理后活性炭催化剂的活性明显提高;结合BET、FTIR和TPD表征结果可知,活性炭的催化活性与其孔隙结构并无直接关联,活性炭表面的硝基与羰基官能团的存在有利于NO转化率的提高,并推测活性炭表面的硝基、羰基官能团可能为催化活性中心之一。此外,本文对活性炭种类的选择、改性工艺条件、反应工况条件以及催化剂的抗水抗硫性能进行了研究。由实验数据可知,采用浸渍法利用20%浓度的硝酸对椰壳活性炭进行改性处理,并不予焙烧的催化剂活性最佳;在反应温度为40℃,催化剂体积为3.6ml,空速为20000h-1,气体组成φ(NO)=1000ppm,φ(O2)=4%,其余气体为N2的条件,该催化剂催化NO氧化反应的转化率高达68.5%;但催化剂的抗水抗硫性能并不理想,H2O会使其发生可逆失活,SO2会使其发生不可逆失活。
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