易再生高比表面脫硫脫硝劑的設(shè)計(jì)及其機(jī)理性研究.pdf

1、為避免現(xiàn)有的以鈣基為主要脫硫脫硝劑的脫硫工藝可能造成的二次污染,該文提出了新型納米二氧化鈦?zhàn)鳛槲絼┑臒煔饷摿蛎撓跫夹g(shù).論文開(kāi)創(chuàng)了利用具有超大比表面積和高孔隙率的納米二氧化鈦?zhàn)鳛槲锢砦絼┯糜跓煔饷摿蛎撓躅I(lǐng)域的研究,主要從四個(gè)方面研究了納米級(jí)二氧化鈦顆粒吸附劑的設(shè)計(jì)和制備、脫硫脫硝性能試驗(yàn)、吸附劑的再生及其脫硫脫硝的機(jī)理和模型.(1)采用了四種不同的制備方法得到了性能各異的不同孔結(jié)構(gòu)的顆粒吸附劑,著重研究了采用溶膠-凝膠法(Sol-ge

2、l)在不同工藝條件及不同燒結(jié)溫度下制備的多孔TiO<,2>顆粒的結(jié)構(gòu)特征及其低溫吸附性能,并對(duì)其表面及內(nèi)孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征.(2)在固定床中對(duì)多種樣品進(jìn)行了模擬煙氣動(dòng)態(tài)脫硫脫硝吸附試驗(yàn),考察了各種因素對(duì)樣品脫硫脫硝性能的影響.(3)分別用稀硫酸清洗法及加熱再生法對(duì)吸附后的脫硫脫硝劑進(jìn)行再生試驗(yàn)研究.(4)采用FTIR紅外光譜法研究TiO<,2>顆粒吸附劑的脫硫脫硝的機(jī)理,建立了用密度函數(shù)理論孔徑計(jì)算模型和固定床吸附模型,并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作比較

3、.通過(guò)上述研究,論文取得了以下主要成果和結(jié)論:(1)設(shè)計(jì)制備了可以同時(shí)脫除SO<,2>和NO<,x>的新型二氧化鈦顆粒吸附劑.結(jié)合材料學(xué)科與環(huán)境學(xué)科的交叉研究,研究發(fā)明了采用新型二氧化鈦吸附劑進(jìn)行煙氣的脫硫脫硝,并取得了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利權(quán).試驗(yàn)證明,每克二氧化鈦顆粒能脫除80mg左右的SO<,2>和20mg左右的NO<,x>.(2)采用溶膠-凝膠法制備得到大于200m<'2>/g比表面積的顆粒吸附劑.(3)該吸附劑具有非常好的再生性能,再生

4、后的吸附劑仍可保持原有的吸附SO<,2>和NO<,x>的能力.用加熱再生法對(duì)吸附后的吸附劑進(jìn)行再生試驗(yàn)及再次脫硫脫硝試驗(yàn),經(jīng)過(guò)10次吸附/脫附試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),其脫附率可以保持在98％以上,總的吸附能力只下降了2％左右.(4)脫硫脫硝的機(jī)理主要是物理吸附.(5)采用密度函數(shù)理論建立了二氧化鈦顆?？讖接?jì)算模型,同時(shí)還建立了固定床吸附模型,可成功地求解穿透曲線(xiàn),計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為吻合.因此TiO<,2>作為一種物理吸附劑用于煙氣脫硫脫硝具有很