燃煤烟气硫碳硝共吸附脱除研究

由燃煤烟气排放的气态污染物（SO2和NOX）和温室气体（CO2）引发的大气环境问题日益突出。目前，烟气同时脱硫脱硝有较多方法，脱碳是研究的热点，但硫碳硝同时脱除的方法还未见报道。本项目基于干法处理的优势，根据燃煤烟气的特征，采用吸附法共吸附脱除上述三种气体，使SO2、NOx和CO2的同时脱除效率分别达80%、20%和50%。项目拟开发新型低温高效吸附剂，系统研究吸附剂表面物理化学特性、结构、活性组分等对吸附性能的影响，为多组分共吸附剂的筛选提供数据储备；深入研究烟气温度、湿度、含氧量、烟气量、有效组分构成、活性物质分布等对硫碳硝共吸附性能的影响规律；重点解决多组分气体竞争吸附、多组分气体共吸附平衡的关键科学问题；并提出燃煤烟气硫碳硝共吸附及相互作用机理。项目符合当前国家废气净化控制技术的需求，可为多组分气体共吸附技术及燃煤烟气硫碳硝同时脱除的工业化应用提供理论依据和方法。

由燃煤烟气排放的气态污染物（SO2和NOX）和温室气体（CO2）引发的大气环境问题日益突出。目前，烟气同时脱硫脱硝方法较多，脱碳是研究热点之一，但硫碳硝同时脱除的方法还少见报道。本项目根据燃煤烟气的特征，采用吸附法共吸附脱除上述三种气体。从新型硝碳硝吸附剂的设计与制备、三种气体共吸附特性和影响因素以及多组分气体共吸附机理三个层面展开研究，取得了一系列有特色的成果。本研究制备了4种新型低温高效吸附剂；系统研究了吸附剂表面物理化学特性、结构、活性组分等对吸附性能的影响；深入研究烟气温度、湿度、含氧量、烟气量、有效组分构成、活性物质分布等对硫碳硝共吸附性能的影响规律；并在此基础上提出了燃煤烟气硫碳硝共吸附及相互作用机理。研究结果表明：本研究制备的系列吸附剂均可使SO2、NOx和CO2的同时脱除效率分别达80%、20%和50%，其中分子筛类吸附剂和活性炭纤维具有较好的脱碳效果，活性炭和活性氧化铝具有较好的脱硫脱硝效果。SO2和NOX在吸附剂表面可以发生相互作用，而CO2在体系中与SO2和NOX存在竞争吸附。对于不同的吸附剂，湿度、温度等操作条件对SO2、NOx和CO2的同时脱除有不同的影响。针对不同材料所提出得不同动力学模型，均能较好的描述SO2、NOx和CO2的吸附过程。