学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

活性炭纤维催化氧化脱硝的机理研究

作　者: 杨辉
导　师: 邱建荣
学　校: 华中科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 活性炭纤维吸附氧化一氧化氮二氧化硫XPS FTIR
分类号: X773
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 20次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

硫氧化物（主要是SO₂）与氮氧化物（NO_x）是我国主要的大气污染源，随着燃煤电站烟气脱硫的大规模实施，SO₂的排放已得到有效遏制，而氮氧化物的排放控制正日益受到重视。本文采用多污染物气体分析仪在小型固定床吸附试验台上开展了氮气、氧气气氛下粘胶基活性炭纤维吸附脱除NO的实验研究。通过对不同气氛下样品吸附性能的比较，结合XPS、TPD、FTIR等表征手段，分析了ACF吸附氧化NO的作用机理，在此基础上探讨ACF联合脱硫脱硝的机理。采用H₂O₂溶液浸渍以及热处理方法对ACF表面进行修饰，以获得表面孔隙结构接近而含氧官能团含量不同的样品，分析了ACF表面含氧官能团的变化及其对NO吸附氧化的影响；考察了环境气氛中氧气浓度变化对NO向NO₂转变的作用规律；利用XPS、TPD、FTIR等表征手段分析吸附前后表面含氧含氮官能团的变化规律，基于此，探讨了含氧官能团在NO催化氧化过程中的作用及含氧气氛下O₂对于NO转化为NO₂的影响及ACF表面吸附的NO向NO₂的主要转化途径。结果表明：在氮气气氛下ACF表面C-O官能团对吸附态的NO起到氧化作用，吸附态NO被C-O官能团氧化生成-NO₂官能团；在含氧气氛下活性炭纤维吸附NO后表面出现-NO₂、-NO₃官能团，通过长时间试验测定不同含氧官能团样品（H₂O₂改性、热处理改性）在含氧气氛下对NO吸附的效果，发现样品稳定时催化氧化效果几乎一致，而提高O₂体积分数可以明显促进NO催化氧化效果，表明含氧官能团对初始NO的物理吸附影响较大，而对整个吸附过程影响较小，吸附态NO与游离态O₂发生氧化反应是NO转变为NO₂的主要途径。ACF联合脱硫脱硝的试验考察样品在氮气和氧气气氛下单独吸附SO₂和NO以及NO吸附暂态反应与联合吸附的区别，结果表明：N2气氛下ACF表面含氧官能团均能将吸附态的SO₂和NO氧化。O₂气氛下单独吸附SO₂过程中O₂将ACF表面部分含氮官能团氧化为亚硝基形式，亚硝基为SO₂的吸附提供吸附位；联合吸附过程中吸附态的NO被氧化为-NO₂和-NO₃形式，-NO₂和-NO₃为SO₂的吸附提供较好的吸附位，吸附态的SO₂与此官能团络合并氧化为硫酸盐形式并将-NO₂和-NO₃含氮官能团还原。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1绪论  9-24
  1.1 NO_x的来源及危害  9
  1.2 燃煤过程中NO_x的生成机理  9-11
  1.3 NO_x控制技术  11-17
  1.4 活性炭纤维吸附脱除NO_x的研究现状及进展  17-22
  1.5 课题研究意义  22-24
2 ACF在氮气及含氧气氛下吸附氧化NO的反应路径分析  24-39
  2.1 材料的预处理  24
  2.2 样品孔结构及化学官能团的分析  24-27
  2.3 ACF吸附NO试验装置  27
  2.4 试验结果与分析  27-38
  2.5 本章小结  38-39
3 改性ACF表面官能团的演化及其对NO脱除的影响  39-51
  3.1 热处理样品对ACF吸附NO的影响  39-42
  3.2 表面含氧官能团的增加和减少对ACF吸附NO的影响  42-49
  3.3 本章小结  49-51
4 ACF脱除SO_2及NO过程中的相互作用规律  51-62
  4.1 ACF单独脱硫的实验研究  51-55
  4.2 ACF联合脱硫脱硝的机理研究  55-60
  4.3 本章小结  60-62
5 全文总结与建议  62-65
  5.1 全文总结  62-63
  5.2 进一步的工作建议  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
附录攻读硕士学位期间发表的论文  70

活性炭纤维催化氧化脱硝的机理研究

内容摘要

全文目录

相似论文