Mn/Fe负载活性炭低温脱硝协同脱汞实验研究

作者：潘磊; 卢平^*; 宋涛; 黄震

来源：燃料化学学报, 2023, 51(02): 225-235.

DOI：10.19906/j.cnki.jfct.2022041

• 选择催化还原
• 碳基催化剂
• 低温脱硝
• 脱汞
• Mn/Fe负载

采用等体积浸渍法制备了Mn/Fe负载椰壳活性炭碳基催化剂Mn-Fe/HAC。在固定床实验台上研究了反应温度、体积空速(GHSV)和烟气组分(O2、CO、SO2和Hg0)对其脱硝脱汞性能的影响，并结合N2吸附-脱附、NH3-TPD、H2-TPR、Hg-TPD以及瞬态反应测试，分析其脱硝脱汞机理。结果表明，Mn/Fe负载可以明显促进碳基催化剂低温脱硝活性，添加Fe可提高催化剂表面的酸性位点数量和还原能力，促进催化剂活性，进一步拓宽其脱硝温度窗口；7Mn0.5Fe/HAC催化剂在160-220℃下的脱硝效率可达95%，且在100-220℃下Mn和Fe负载碳基催化剂脱汞效率基本稳定在100%。7Mn0.5Fe/HAC催化剂脱硝效率随着GHSV增加而逐渐降低，而脱汞效率则保持稳定。无O2条件下Mn/Fe催化剂脱硝效率较低(约为50%)，而当烟气中O2含量大于6%，其脱硝效率可稳定在95%以上。Hg0浓度对Mn/Fe负载碳基催化剂脱硝性能影响不大，CO有一定抑制作用，而高浓度SO2抑制作用较为显著。Mn和Fe共负载可提高抗硫性，在含150μL/L SO2模拟烟气下，7Mn0.5Fe/HAC催化剂在180℃的脱硝效率仍可稳定在80%以上。Mn/Fe负载碳基催化剂脱硝遵循E-R机理，即NH3先吸附于活性位点，再与气态NO反应，最终将NO还原为N2；而脱汞遵循L-H机理，即Hg0先吸附于活性位点，形成吸附态Hg0，然后与活性氧以及吸附态NO2与SO2反应分别生成HgO、Hg(NO3)2和HgSO4。

• 单位
  南京师范大学