粘胶基活性炭纤维催化剂低温脱硝性能研究
2021-09-19武渊博刘立忠闫鸿静
武渊博,刘立忠,闫鸿静
(1.西安建筑科技大学 环境与市政工程学院,陕西 西安 710055;2.中国海诚工程科技股份有限公司,上海 200031)
氮氧化物是大气污染物之一,对人类的健康造成了极大危害。目前有多种NOx排放控制技术,如低氧燃烧技术、干法湿法脱硝技术等,其中控制技术最成熟的是SCR催化还原技术[1-2]。NH3-SCR技术以V2O5/TiO2为主,但金属钒具有生物毒性且易挥发[3]。而在高温中催化剂容易受灰分和SO2的影响,因此选择在低温下能高效脱硝的催化剂成为当前研究的重要课题。
对低温催化剂的研究中,活性炭纤维由于其优越的特性被广泛关注[4-6]。活性炭纤维(ACFs)是一种优秀的吸附材料,拥有独特的孔径结构,具有发达的比表面积。本研究采用粘胶基活性炭纤维毡作为载体,负载Mn、Co、Ce,考察其脱硝性能和抗硫性能。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
醋酸锰(净含量500 g)、硝酸钴(净含量100 g)、硫酸(500 mL)、硝酸铈(净含量100 g)均为分析纯;粘胶基活性炭纤维原毡;去离子水。
101-0AB电热鼓风干燥箱;HH-4数显恒温水浴锅;KS-500DE超声波清洗器;DF-101S磁力搅拌器;SRJX-4-13马弗炉;KM9106型烟气分析检测仪;LZB气体转子流量计;V-Sorb2800P型孔径分析仪;UltimaIV 型X射线衍射仪;JSM-6510LV型扫描电镜。
1.2 催化剂的制备
将粘胶基活性炭纤维原毡烘干,然后研磨过筛至100目,超声清洗1 h,在110 ℃干燥箱中干燥10 h,然后在500 ℃马弗炉内煅烧4 h,制得催化剂记为VACF。将醋酸锰(Mn负载量为4%,6%,8%,10%,12%)、硝酸钴(Co负载量为2%,4%,6%,8%,10%,12%)、硝酸铈(Ce负载量为1%,2%,3%,4%,5%,6%)溶于盛有定量体积纯水的烧杯中,搅拌至完全溶解,加入15 g粘胶基活性炭纤维粉,超声浸渍2 h,在95 ℃水浴锅中水浴加热至水分完全挥发,在110 ℃干燥箱中干燥10 h,在500 ℃马弗炉中煅烧4 h。……
