焦化烟气脱硝技术研究现状与进展

对于锰系催化剂脱硝效率也有学者进行研究，Fang等实验中将少量Cu 掺杂在纯MnOx中，发现催化剂的催化活性比未掺杂时有了很大幅度的提升，原因是Mn的分散度提高掺入到CeO2晶格中，形成了大量的O空穴位并作为活性基团使反应活性增加，脱硝效率在80-180℃的活性窗口温度内可达到98%。

SCR催化脱硝技术具有脱硝效率高，运行成熟稳定，装置结构简单腐蚀性低等诸多优点，而且反应产物为N2 和水无二次污染中温窗口应用广泛。新的研究结果表明在低温下SCR催化脱硝技术是可以达到很高的脱硝效率，且市场有了一定的应用，但在高硫条件下抗硫性能和催化剂寿命仍然有待进一步研究提高。

2.2 臭氧氧化技术

臭氧氧化脱硝技术是发挥O3的强氧化性，将烟气中难溶解的NO 氧化为易溶于水的NO2、NO3、N2O5，并由后续系统同SO2一起在喷淋塔内由碱液共同吸收的脱硫脱硝一体化技术。其主要反应机理为：

NO+O3→ NO2+O2

NO2+O3→ NO3+O2

2NO2+O3→ N2O5+O2

臭氧与NO 的反应速率极快数万倍于与SO2、CO等气体反应的反应速率，因此其他气体不会造成竞争反应的影响。而且臭氧在低温下分解速率很慢且无二次污染所以很适合工业低温脱硝技术的开发应用，故而成为众多学者研究的热点。

杨业等采用臭氧氧化技术通过塔内喷淋Na2S2O3吸收液进行烟气脱硫脱硝实验。实验证实NOx 通过O3 氧化后可以与SO2 同时由Na2S2O3-NaOH 溶液吸收。实验在O3与NO摩尔比为1.1-1.2 时，Na2S2O3在溶液中浓度的增加会提高反应对的NOx 吸收效率，此时烟气中的SO2 会对反应有一定的协同促效应。

当吸收液pH 在2.5-9 这一区间内随着pH 值增大NOx 的脱除效率提高，在pH =9 时反应最高可有75%的氮氧化物脱除率。仝明[7]采用前端臭氧氧化模拟烟气后端用钙法吸收氧化后的烟气，研究发现SO2 和NO 都存在时可以相互促进对方的去除。

实验延长烟气停留时间，NOx 脱除率先升高后降低而SO2 去除率则一直增大。通过提高O3与NO 摩尔比，可以使脱硝效率提高，但SO2吸收量则会一定程度下降，所以选择适合的摩尔比很重要。

李典泽等将NO用O3定量氧化并采用0.05mol/L 的Ca(OH)为吸收液，探究了NO和NO2不同比例下的吸收效果，指出当NO2/NO摩尔比1.3，氧化度为60%时，去除效果最好。同时臭氧氧化实验结果表明，O3/NO摩尔比为0.6 时能达到最佳氧化度，烟气中76%的NO能够被去除，SO2几乎完全脱除，而改变鼓泡方式后NO 脱除率可以提升至85%左右。同样也表明了污染烟气中的SO2能一定程度上促进NO 的吸收。

臭氧氧化脱销技术简单高效，去除效果显著并且能够保证反应产物不产生二次污染，在国际上已经有了很多应用。结合后续湿法脱硫系统可以同步实现脱硫脱硝，应用前景广阔，但此方法投资运行费用较高，耗电量大关键技术还需研究突破。

2.3 吸附法脱硝技术

吸附法是一种生产中应用很广的分离手段，其原理是利用吸附剂本身较大的比表面积对吸附质进行吸附分为物理吸附和化学吸附两种。国内外大量科学研究证明，吸附法用来处理烟气中NOx 和SO2具有很好的研究前景，关于吸附剂研究集中在炭基和钙基材料上。

以炭基材料为例使用最多的是活性炭、活性焦和活性炭纤维，原因是炭基材料具有发达的空隙结构和较大比表面积。20 世纪70 年代，活性炭吸附脱硫脱硝技术在美国、德国就得到工业化的应用。

在对于吸附法脱硝过程的吸附机理研究中Tang 等[9]用煤质活性炭同时吸附SO2 和NO 时，会有部分物理吸附的NO 被SO2置换出来，但SO2 和NO同时存在时，化学吸附能力有一定增强。Lee 等[10]发现，SO2和被同时吸附时，NOx在吸附竞争中处于劣势，更多吸附位被SO2 抢占，造成脱硝效率降低。

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