催化氧化-还原吸收法脱除工业含湿废气中NO_x
摘要:基于精细化工、制药行业排出NOx废气氧化度低、氧气含量高的特点,提出以改性活性炭(MAC)为催化剂的催化氧化-还原吸收脱除NOx的方法。考察了相对湿度、氧化温度、氧化时间对NO催化氧化以及还原液种类对NOx吸收的影响。结果表明,随着相对湿度的增加NO转化率急剧下降,但随着氧化时间的延长有所提高;干气条件下,随着温度升高,NO转化率下降;湿气条件下,NO氧化反应最佳反应温度范围为50~70℃,实验条件下的NO最高转化率可达51%;还原液种类中以尿素-碱液对NOx和NO的吸收效果最好,亚硫酸铵-碱液对NO2的吸收效果最好。通过催化氧化-还原吸收的多级组合可实现NOx的有效脱除与达标排放。
关键词:工业湿气,NO催化氧化,还原吸收,NOx脱除,氮氧化物
目前,工业上主要采用干法还原法、生物法、等离子体活化法、吸附法、络合吸收法和液相还原吸收法等方法脱除废气中NOx[1,2]。这些方法都有一定的适用范围。相比较而言,尿素和亚硫酸铵等液相还原吸收法具有工艺及设备简单和操作费用低廉等优点。但是,NO在水和碱液等吸收液中的溶解度极低,使得还原剂与NO反应速度较慢,因此,必须先将NO氧化为NO2,提高NOx氧化度,增加还原吸收率。O3及光催化氧化NO[3~6]的效率虽高,但是需要额外加入氧化剂或能量使得成本增加。
直接利用废气中的O2作氧化剂,采用廉价的活性炭材料作催化剂进行NO的氧化,无论从工艺还是从成本考虑都是不错的选择。Mochida等[7~11]选用处理过的活性炭纤维和活性炭为催化剂,对NO进行催化氧化取得了较好的效果,但是也发现废气中高含量水汽对催化氧化NO具有较强的抑制作用。
研究富含水汽、低氧化度NOx废气中的NO催化氧化及其吸收工艺具有较高的工业应用价值。根据作者对多个精细化工厂和制药厂等排放的NOx废气的现场实地监测结果表明,这类废气主要有以下特点:(1)氧气含量高,可达到~20%,几乎与空气相同;(2)水汽含量高
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