稻壳白炭黑负载Fe2O3的气相芬顿反应NO预氧化
2021-07-28闫文杰熊源泉杨思源何珊珊
闫文杰,熊源泉,杨思源,何珊珊
(东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京 210096)
NOx、SO2能够引发光化学烟雾、酸雨等环境问题,严重威胁着生态环境和人类健康[1]。燃煤电厂普遍采用选择性催化还原(SCR)和湿法烟气脱硫(WFGD)联合技术来处理NOx和SO2的排放。但该联合方法会加剧净化系统的复杂性,导致较高的投资和运营成本[2],因此迫切需要更实用经济的同时脱除技术。
湿法洗涤被认为是同时脱除NOx和SO2最有效可行的方法之一,其关键在于将难溶的NO高效氧化成易于被溶液吸收的高价态氮氧化物。文献报道的氧化剂主要是NaClO[3]、NaClO2[4-5]、KMnO4[6]、O3[7]和H2O2[8-11]等。近年来,研究人员认为,金属氧化物催化剂可以催化H2O2分解成·OH 自由基,氧化NO,同时可以避免高能量消耗或二次污染等问题。Ding等[12-13]通过Fe2O3将H2O2分解,系统分析了反应产物和反应途径。Wu等[14]采用Fe2(SO4)3作为非均相催化剂,同时去除NO和SO2,实验证实了·OH自由基的存在。但总体而言,利用H2O2/非均相催化剂同时脱除NOx和SO2的研究较少,需要开发更高效、稳定的非均相催化剂。
我国每年产生大量的稻壳副产品,大多数稻壳通常被焚烧或直接丢弃[15],造成环境污染。稻壳中含有15%~20%的无定形水合二氧化硅[16],稻壳基二氧化硅具有高比表面积、高分散性、吸附能力强等优点,且不含有害重金属元素,在非均相催化剂载体方面有很好的应用前景,国内外越来越多的学者研究用稻壳得到的二氧化硅来代替一般矿物二氧化硅或硅凝胶[17]。因此,利用稻壳制备高效的催化剂载体不仅可以减少对环境的污染,而且可以带来可观的经济效益。……
