改性TiO2對生物質(zhì)與煤燃燒時脫汞及脫硝效率的影響.pdf

1、采用微波輔助溶膠凝膠法制備了改性TiO2，在管式爐進行了煤與生物質(zhì)燃燒脫硝脫汞性能實驗。研究了生物質(zhì)、鈣基添加劑、催化劑改性TiO2和燃燒溫度對生物質(zhì)與煤燃燒時脫硝脫汞效率的影響。對不同的TiO2進行了XRD、BET、SEM、EDS、XPS和NH3-TPD表征分析。最后文章進行了煤焦脫硝實驗，并對煤灰的成分進行分析，探討了改性TiO2催化脫硝脫汞機理。
　　實驗得出Zr-CTAB-TiO2的最佳制備條件：Zr和CTAB摻雜量分別為

2、1%和2%，煅燒溫度為400℃，微波功率為600W；當(dāng)煤種為山西煤，生物質(zhì)為玉米芯，山西煤和玉米芯的摻混比例為6:4，鈣基添加劑為乙酸鈣，Ca/S=2.3，Zr-CTAB-TiO2的添加量為8%，燃燒溫度為850℃時，脫硝效率最高，為72.27%；比未添加Zr-CTAB-TiO2時脫硝效率提高了35.94%，比添加純TiO2時的脫硝效率提高了33.69%。生物質(zhì)與煤混燃脫汞的實驗結(jié)果表明：當(dāng)生物質(zhì)的種類為玉米芯、鈣基添加劑為溴化鈣、Ca

3、/S比為2.3、加入催化劑Zr-CTAB-TiO2、燃燒溫度為850℃時，Hg0去除效率最高，為35.84%；比未添加Zr-CTAB-TiO2時Hg0去除效率提高了6.23%，比添加純TiO2時的Hg0去除效率提高了6.08%。說明在添加溴化鈣后，生物質(zhì)玉米芯、催化劑Zr-CTAB-TiO2在同一實驗裝置和實驗條件下可以同時實現(xiàn)脫硝脫汞。
　　通過催化劑的表征可以得出：表面活性劑CTAB的摻雜增大了TiO2的比表面積，同時使催化劑

4、的表面產(chǎn)生了氧空位，提高了TiO2表面的氧化還原能力。同時CTAB的摻雜使TiO2表面吸附氨的能力增強。表征結(jié)果與實驗得到的數(shù)據(jù)相吻合。
　　催化劑Zr-CTAB-TiO2加快了煤本身的裂解反應(yīng)，使煤的揮發(fā)分釋放量增大，從而增大了煤焦的比表面積，多孔煤焦有利于煤燃燒生成的NOx滲透擴散到焦炭內(nèi)表面反應(yīng)，提高了煤焦對NO的異相還原作用以及煤焦對Hg0的化學(xué)吸附作用。生物質(zhì)和鈣基的添加雖然提高了脫硝效率，卻增加了煤灰的結(jié)渣率，而催化劑