鋸-板脈沖電暈放電協(xié)同復(fù)合催化劑脫除氮氧化物研究.pdf

1、隨著人們對大氣環(huán)境越來越重視，氮氧化物（NOx）作為目前主要的氣態(tài)污染，不僅對人類健康造成危害，對環(huán)境也有極大的破壞作用，其治理技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。低溫等離子體協(xié)同催化劑技術(shù)脫除氮氧化物因其工藝簡單、效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)引起學(xué)者的廣泛研究，提高等離子體在富氧條件下對NOx的脫除有很大的應(yīng)用前景，還需進(jìn)一步研究。
　　本研究以氮氧化物中主要成分NO為處理對象。采用鋸-板式脈沖電暈放電反應(yīng)器，首先對其的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，分

2、析電氣參數(shù)和氣體參數(shù)對氮氧化物脫除的影響。然后協(xié)同催化劑進(jìn)行氮氧化物脫除實(shí)驗(yàn)，使用5A分子篩作為催化劑載體，分析了負(fù)載不同活性物（Cr、Cu、Mn、Fe）和摻雜稀土元素Ce對催化活性影響，運(yùn)用SEM、XRD技術(shù)對催化劑進(jìn)行表征，確定了最佳的負(fù)載量。最后分析了添加不同種類和濃度的還原劑（CH4、C2H2）對氮氧化物脫除的影響。結(jié)果表明：鋸-板脈沖電暈放電等離子體反應(yīng)器中可以產(chǎn)生相對均勻的電暈放電，且在較高電壓下不易發(fā)生火花放電，有較好的放

3、電穩(wěn)定性；在鋸數(shù)為4，鋸板間距為2cm，鋸鋸間距2cm，鋸齒間距6mm時，可以兼顧脈沖電暈放電等離子體有較高能量和較大的體積；增加脈沖電壓有利于提高NO的轉(zhuǎn)化率和NOx的脫除率，促進(jìn)NO氧化為NO2，脈沖重復(fù)頻率達(dá)到80 Hz，脫除效果最佳；隨著O2濃度增加，NO的轉(zhuǎn)化率和NOx的脫除率均逐漸下降，然后趨于穩(wěn)定，O2的存在使NO還原過程受阻；H2O加入可以產(chǎn)生活性更強(qiáng)的自由基·H、·OH以及·HO2，提高脫除率；8%Fe/5A分子篩催化

4、劑的效果最佳，NO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到46.3%，NOx脫除率最高為32.8%；適量摻雜稀土元素Ce后的Fe/5A分子篩催化劑活性提高，脈沖放電協(xié)同3%Ce-Fe/5A分子篩催化劑的NO的轉(zhuǎn)化率和NOx脫除率分別為49.7%、37.3%；加入還原劑可以提高脈沖放電等離子體協(xié)同Ce-Fe/5A分子篩催化劑的NOx的脫除率，且其濃度越高效果越好，C2H2的效果要好于CH4，當(dāng)加入1000 ppm C2H2后，NO轉(zhuǎn)化率提高到57.4%，NOx脫除率