催化氧化-還原吸收法脫除工業(yè)含濕廢氣中NO_x
摘要:基于精細(xì)化工、制藥行業(yè)排出NOx廢氣氧化度低、氧氣含量高的特點(diǎn),提出以改性活性炭(MAC)為催化劑的催化氧化-還原吸收脫除NOx的方法。考察了相對濕度、氧化溫度、氧化時(shí)間對NO催化氧化以及還原液種類對NOx吸收的影響。結(jié)果表明,隨著相對濕度的增加NO轉(zhuǎn)化率急劇下降,但隨著氧化時(shí)間的延長有所提高;干氣條件下,隨著溫度升高,NO轉(zhuǎn)化率下降;濕氣條件下,NO氧化反應(yīng)最佳反應(yīng)溫度范圍為50~70℃,實(shí)驗(yàn)條件下的NO最高轉(zhuǎn)化率可達(dá)51%;還原液種類中以尿素-堿液對NOx和NO的吸收效果最好,亞硫酸銨-堿液對NO2的吸收效果最好。通過催化氧化-還原吸收的多級組合可實(shí)現(xiàn)NOx的有效脫除與達(dá)標(biāo)排放。
關(guān)鍵詞:工業(yè)濕氣,NO催化氧化,還原吸收,NOx脫除,氮氧化物
目前,工業(yè)上主要采用干法還原法、生物法、等離子體活化法、吸附法、絡(luò)合吸收法和液相還原吸收法等方法脫除廢氣中NOx[1,2]。這些方法都有一定的適用范圍。相比較而言,尿素和亞硫酸銨等液相還原吸收法具有工藝及設(shè)備簡單和操作費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)。但是,NO在水和堿液等吸收液中的溶解度極低,使得還原劑與NO反應(yīng)速度較慢,因此,必須先將NO氧化為NO2,提高NOx氧化度,增加還原吸收率。O3及光催化氧化NO[3~6]的效率雖高,但是需要額外加入氧化劑或能量使得成本增加。
直接利用廢氣中的O2作氧化劑,采用廉價(jià)的活性炭材料作催化劑進(jìn)行NO的氧化,無論從工藝還是從成本考慮都是不錯的選擇。Mochida等[7~11]選用處理過的活性炭纖維和活性炭為催化劑,對NO進(jìn)行催化氧化取得了較好的效果,但是也發(fā)現(xiàn)廢氣中高含量水汽對催化氧化NO具有較強(qiáng)的抑制作用。
研究富含水汽、低氧化度NOx廢氣中的NO催化氧化及其吸收工藝具有較高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)作者對多個精細(xì)化工廠和制藥廠等排放的NOx廢氣的現(xiàn)場實(shí)地監(jiān)測結(jié)果表明,這類廢氣主要有以下特點(diǎn):(1)氧氣含量高,可達(dá)到~20%,幾乎與空氣相同;(2)水汽含量高
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