活性焦脱除NO性能研究_李雪飞
γ-Al2O3
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 3 期γ-Al 2O 3/CuO-ACF 电吸附除盐的影响因素及反应动力学柴多生1，高峰2，吴友兵3，孙昕1，郝然1，杨宇2，焦翔飞1（1 西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西 西安 710055；2内蒙古自治区水利科学研究院，内蒙古 呼和浩特 010011；3马鞍山市城乡规划设计院有限责任公司，安徽 马鞍山 243011）摘要：开发脱盐率高、寿命长的电极材料是电容去离子（CDI ）水处理技术的研究热点之一。
通过一锅水热法将层状CuAl 双金属氧化物与活性碳纤维复合，成功制备了CDI 电极（γ-Al 2O 3/CuO-ACF ）。
采用SEM 、XRD 、FTIR 和CV 测试对样品的形貌、结构和电极性能进行了表征。
当初始NaCl 浓度为500mg/L 时，随着电压从0.8V 逐渐增加到1.6V ，两种电极的比吸附量、脱盐效率、电流效率和电耗均有所增加，γ-Al 2O 3/CuO-ACF 的四项参数依次比ACF 提高23.4%~55.3%、44.8%~82.0%、65.5%~90.0%和降低15.0%~21.4%。
当腐殖酸浓度为5~10mg/L 时，ACF 脱盐效率下降明显，而γ-Al 2O 3/CuO-ACF 脱盐效率仅在腐殖酸浓度10mg/L 时略有下降。
在15次循环后，NaCl 溶液体系的脱盐效率保留率为96%；但由于腐殖酸的存在，该值下降为92%。
两种电极的电吸附除盐过程遵循Langmuir 等温吸附方程，表示盐离子在电极表面为单分子层物理吸附。
与传统ACF 电极相比，γ-Al 2O 3/CuO-ACF 电极具有优异的可回收性、稳定性和增强的电化学特性。
关键词：层状CuAl 双金属氧化物；活性碳纤维；脱盐；电吸附中图分类号：X52 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）03-1637-11Reaction dynamics and influencing factors of capacitive deionizationdesalination using γ-Al 2O 3 / CuO-ACFCHAI Duosheng 1, GAO Feng 2, WU Youbing 3, SUN Xin 1, HAO Ran 1, YANG Yu 2, JIAO Xiangfei 1(1 School of Environmental and Municipal Engineering, Xi ’an University of Architecture and Technology, Xi ’an 710055，Shaanxi, China ；2 Inner Mongolia Hydraulic Research Institute, Hohhot 010011, Inner Mongolia, China; 3 Urban & RuralPlanning & Design Institute of Ma ’anshan, Ma ’anshan 243011, Anhui, China)Abstract: Developing electrode materials with a high desalination rate and long life is one of the research hotspots in the field of capacitive deionization (CDI) water treatment technology. CDI electrode (γ-Al 2O 3/ CuO-ACF) was successfully produced by combining laminated CuAl-mixed metal oxide with activated carbon fibers with a one-pot hydrothermal method. The surface morphology, structure and electrode properties of the samples were characterized by SEM, XRD, FTIR and CV. When the voltage increased from 0.8V to 1.6V under NaCl concentration of 500mg/L, the specific electroabsorption capacity, desalination efficiency, current efficiency and energy consumption increased for both electrodes, while those four parameters for γ-Al 2O 3/ CuO-ACF were 23.4%—55.3% higher, 44.8%—82.0% higher, 65.5%—90.0% higher and 15.0%—21.4% lower than those for ACF. Under NaCl concentration of 500mg/L and humic acid concentrations of 5—10mg/L, desalination efficiency for ACF was decreased, but that for γ-Al 2O 3/CuO-ACF was only研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1600收稿日期：2023-09-11；修改稿日期：2023-11-20。
新型活性焦吸附工艺在废水处理中的应用效益浅析
新型活性焦吸附工艺在废水处理中的应用效益浅析发布时间：2021-07-15T16:25:07.047Z 来源：《城镇建设》2021年第4卷2月第6期作者：张方方，刘景明[导读] 吨水运营成本为0.36元-0.47元/m3之间，出水水质标准达到了GB18918-2002的一级A标准，以及达到了GB3838-2002的地表水劣三类标准，取得了比较好的经济、环境和社会效益。
张方方，刘景明（青岛水务碧水源科技发展有限公司，山东青岛266034；苏州汇博龙环保科技有限公司，江苏苏州215122）摘要：阐述了新型活性焦吸附工艺系统、投资成本及运行费用，同时结合两个工程应用案例，进行了活性焦再生技术—热再生技术的研究应用效益浅析, 吨水投资在616元-944元/m3之间，吨水运营成本为0.36元-0.47元/m3之间，出水水质标准达到了GB18918-2002的一级A标准，以及达到了GB3838-2002的地表水劣三类标准，取得了比较好的经济、环境和社会效益。
关键词：活性焦吸附机理吸附流程再生流程应用效益活性焦是以褐煤为主要原料研制出的一种具有吸附剂和催化剂双重性能的粒状物质。
2008年后，由于国家对废水处理标准提标的严格要求，对成分复杂、难生物降解的工业废水和特殊污染物，没有比较好的技术手段，活性焦技术用作污水预处理、强化生化工艺、深度处理的重要工艺技术[1]，在煤化工废水、印染、农药、石油、炸药废水等工业废水以及生活污水中的应用越来越受到关注[2]，其在大型废水处理工程中的深度处理应用越来越广。
为加快其高效达到地表四类水体标准、碳达峰和碳中和应用，提供一种可靠的技术措施，本文对该新型活性焦吸附技术的吸附机理、工艺流程、活性焦再生技术及工程案例运行效果，进行了应用效益浅析。
1. 活性焦吸附机理活性焦表面含有含氧类官能团，能与废水中含有羟基（-OH）、羧基（—COOH）、氨基（—NH2）的有机物形成氢键而发挥吸附作用[3]，更适合吸附大分子、复杂有机物。
磷酸-水热耦合活化法制备的活性焦及吸附性能
０ 引 言
我 国 是 世 界 轮 胎 生 产 大 国 ，产 量 位 居 世 界 前 三 ， 每年报废的轮 胎 数 量 高 达 ５ ０００ 多 万 条，且 增 长 率 不断上升，由此 带 来 的 污 染 问 题 越 发 严 重。 废 轮 胎 具有低灰分、高挥 发 分、高 热 值 等 特 点，可 以 通 过 低 温干馏的方式从中获取能源［１－３］，将其作为添 加 剂 与 煤混合共热解可 以 得 到 热 解 气、焦 油 和 半 焦。 热 解 得 到 的 煤 气 可 用 作 城 市 燃 气 、合 成 氨 和 甲 醇 等 ［４］；热 解焦油中含有大量 芳 香 族 和 脂 肪 族 化 合 物，通 过 催 化裂解的方式可转 变 为 燃 料 油，缓 解 对 进 口 石 油 的 依赖［５］；热解半焦可用于制活性炭、炭素材料和燃 料 等。国内外学者做了大量废橡胶与煤共热解的研究 工作。部分学者利用热重分析仪进行了煤与废橡胶 共热解失重特性研究［６－７］，结果显示废橡胶的 加 入 会 使煤粉的失重率提 高，而 且 导 致 煤 的 缩 聚 失 重 峰 向 低温区转移。国内外有关学者探究了不同热解环境 下煤与废橡 胶 的 共 热 解 特 性 及 产 物 分 布 ，结 ［８－１１］ 果 显示废橡胶与煤共 热 解 存 在 协 同 作 用，焦 油 和 煤 气 产量均有所提高。
磷酸－水热耦合活化法制备的活性焦及吸附性能
李 昊１） 何 选 明２） 赵 璐 涵１） 范 贵 平１）
摘 要 将新疆淖毛湖提质长焰煤与废旧橡胶粉共热解所得半焦产 物 作 为 原 料 ，采用 磷 酸－水 热 耦 合 活 化 法 制 备 活 性 焦 。 以 亚 甲 基 蓝 吸 附 值 为 指 标 ，探 究 活 化 条 件 对 活 性 焦 吸 附 性 能 的 影 响 ，结 果表明：在磷酸质量分数为４８．７３％、活化温度为４４８Ｋ、活化时间为９ｈ 的条件 下 制 备的活 性 焦 的 亚甲基蓝吸附值最高，达１５４．２１ ｍｇ／ｇ，比未活化时提高了６倍。ＦＴＩＲ 测试结果表明，活 性 焦中含 有大量羟基。ＳＥＭ 测试结果表明，活 性 焦 的 表 面 粗 糙，具 有 大 量 孔 结 构。ＢＥＴ 分 析 结 果 表 明，活 化焦的比表面积为４１０．７１ ｍ２／ｇ，总孔容为０．５３８ｃｍ３／ｇ，中孔占比达５５％以上。
211091453_超声波辅助酸性天然低共熔溶剂提取黑果腺肋花楸花青素及其稳定性和抗氧化活性分析
李海飞，杨毅，亓雨芮，等. 超声波辅助酸性天然低共熔溶剂提取黑果腺肋花楸花青素及其稳定性和抗氧化活性分析[J]. 食品工业科技，2023，44（8）：259−269. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070145LI Haifei, YANG Yi, QI Yurui, et al. Ultrasound-Assisted Extraction of Anthocyanins from Aronia melanocarpa with Acidic Natural Deep Eutectic Solvents and Its Stability and Antioxidant Activity[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(8): 259−269.(in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070145· 工艺技术 ·超声波辅助酸性天然低共熔溶剂提取黑果腺肋花楸花青素及其稳定性和抗氧化活性分析李海飞，杨 毅，亓雨芮，李吉龙，王 林，冉 嫚，杨洪鑫，高 昊，黄德伟，王志兵*（长春工业大学化学与生命科学学院，吉林长春 130012）摘 要：建立一种绿色、高效的超声波辅助酸性天然低共熔溶剂提取黑果腺肋花楸花青素的新方法，利用人工神经网络和遗传算法优化提取条件，并研究花青素提取物的稳定性和抗氧化活性。
以甜菜碱和有机酸为氢键受体和氢键供体，制备了一系列酸性天然低共熔溶剂，并对其密度、粘度、pH 理化性质进行了测定，通过红外光谱研究了天然低共熔溶剂的结构和形成机理，利用人工神经网络结合遗传算法优化了最佳提取条件，并评价了花青素提取物的光稳定性、热稳定性和抗氧化活性。
结果表明，甜菜碱和乳酸通过氢键相互作用形成的天然低共熔溶剂具有密度低（1.19）、粘度小（24.75 mPa·s ）、pH 低（2.89）的特点，其最佳提取条件为：以甜菜碱和乳酸制备天然低共熔溶剂，摩尔比1:3，含水量为32%，超声功率124 W ，超声时间24 min ，初始超声温度32 ℃。
高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)科学技术进步奖公
中国
有机废水处理用活 性 炭 原 位 再 生 工 艺 中国 及装置制备
一种给水污泥复合 填 料 的 制 造 方 法 及 中国 其填料床
一种碱改性凹凸棒 土 吸 附 剂 及 其 制 备 中国 方法
一种基于碳纳米管 有序排列的聚氯乙 烯超滤膜及其制备 方法与应用
一种利用脉冲电场 强化内压膜过滤的 装置和方法
3、华南理工大学：作为“985”高校，学校极为重视基础研究，为项目申请、实施提供 了学术条件；为本项目材料制备、表征提供了科研条件和物力、人力支持。同时，学校特别 关注教师科研成果的转化，经由学校产学研合作并依托广东省经济优势为项目技术的工程实 践提供了平台。
4、东华理工大学：支持本学校教师与中国矿业大学相关课题组进行了科研合作，参与了 多项纵向科研项目研究，并合作发表多篇高水平科研论文，合作申请、授权发明专利 5 项。
近年来，除用于高盐有机废水达标治理工程以外，本项目成果应用范围已拓展至金属废 物电化学资源化、煤的浆化除硫除铁、燃煤烟气同步脱硫脱硝以及 CO2 资源化利用等领域， 并显现了极强的竞争力；由此看出，研究成果不仅可为有机工业废水达标治理提供新方法、 新理论、新工艺、新技术，也可有效推动我国大气污染治理、固废资源化等环境保护相关学 科领域的技术进步。
南通科技 职业学院
辽宁省生 态环境保 护科技中
心
安徽乐农 环保科技 有限公司
徐州世润 德环保科 技有限公
司
中国矿业 大学
中国矿业 大学
中国矿业 大学
东华理工 大学
南通科技 职业学院
辽宁省生 态环境保 护科技中
心
安徽乐农 环保科技 有限公司
徐州世润 德环保科 技有限公
司Hale Waihona Puke 协助开展处理流程优化理论研究，有效拓展了
中国环境保护产业协会在京召开“水刺高性能过滤材料技术”成果鉴定会
【 ２ 】 黄斌，姚强，等． 静电增强脱除Ｐ Ｍ ６ 研究进展［ Ｊ 】 ｌ 电站系统工程，１ ９（ ６ ）
【 ３ 】 郝 吉 明 ，等 ． 燃 煤源 可 吸入 颗 粒物 的 物理 化学 特征 【 Ｍ】 ． 北 京 ：科 学 出版
社 ，２ ０ ０ ８ ，６ ．
７ ６（ １） ，１ ９ ８ ０。２ ５ ９ — ２ ６ ２ ．
．
ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｂ ａ ｇ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ＰＭ２ ｄ ｕ ｓ ｔ ａｎ ｄ ｄ ｅ － ｍｅｒ ｃ ｕ ｒ ｙ ． ５
【 ４ 】 召 Ｂ 华． 电袋 复合 除尘器 去除 Ｐ Ｍ 的基础 实验研 究【 Ｄ】 ． 北 京工业 大学硕 士论
【 ７ 】 刘后启 ，林宏 ，等 电除尘器【 Ｍ】 ． 北京 ：中国建筑工业出版 社 ，１ ９ ８ ７ ，１ ２ ．
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｍｉ ｎ ｕ ｔ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ＤＵ ｓ ｔ Ｐ Ｍ， Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｂａ ｇ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ
中国环境保护产业协会在京召开
“ ７ ｌ ｔ ｜ ｌ ｌ 意ｌ Ｉ 生 能过滤 订 料拮市＂威果鉴定会
中图分类号 ： Ｘ ３ ２ ４ 文献标志码 ： Ｄ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ５ ３ ７ ７（ ２ ０ １ ３ ）０ ５ — ０ ０ ２ ９ — ０ １ ２ ０ １ ３ 年４ 月９日，中国环境保护产业协会在北京组织 究员 陈尚芹 、中钢集 团天澄 环保科技股份有 限公 司总工 召开了厦门三维丝环保股份有 限公 司研发 的 “ 水刺高性 程师姚群 、河南 电力试 验研究 院教授级高工 江得厚 、中 能过滤 材料技 术”成 果鉴定会 。 国产业用 纺织 品行业 协会会 长李 陵 申、东北 大学教授柳 该 技术通过应用 高压 （ ４ ０ ＭＰ ａ ） 水刺 对纤维进行 固 静献 、福建龙 净环保 股份工程有限公司除尘技术 首席专
一维棒状FeMo2S4的合成及储锂性能研究
1024
太原理工大学学报
第 54 卷
can provideguidanceforthestructuraldesign and regulation ofsubsequenttransition metalsulfide anode materials.
Keywords:Lithium-ionbatteries;Anode;FeMo2S4;One-dimensionalrodstructure
关于提高 TMS 负 极 材 料 比 容 量 的 研 究,国 内 外已经积累 了 丰 富 经 验。KIM etal[6]采 用 喷 雾 热 解-硫化 法 制 备 了 蛋 黄-壳 结 构 的 多 组 分 硫 化 物 (Fe0.5Ni0.5)9S8,发 现 蛋 黄-壳 结 构 设 计 与 多 组 分 协 同效应共 同 赋 予 其 高 比 容 量。CHEN etal[7]报 道 了 Cu2MoS4 中空微球的电化学性能,它具有比 单 组 分 CuS 和 MoS2 更 高 的 比 容 量。 可 见 在 二 元 TMS 中引入第三 种 金 属 元 素,构 成 三 元 TMS 可 显 著 增 强整个体系的自由 度 和 可 调 控 空 间,多 种 组 分 间 的 协同 效 应 能 够 提 高 电 极 材 料 的 比 容 量。除 了 对 TMS 本 征 结 构 进 行 改 性 外 ,研 究 人 员 将 片 层 组 装 成 多级纳 米 结 构[8-10]。YUAN etal[11]采 用 溶 剂 热 法 合成了双层中空 NiCo2S4 纳 米 结 构,发 现 该 结 构 的 大量活性位点可显著提高电极材料的比容量。 WEI etal[12]采用 MOFs参 与 策 略 设 计 并 制 造 了 具 有 蛋 黄-壳结构的 CoS/Zn0.754Co0.246S@N-掺 杂 碳 复 合 材 料。这些独特 的 蛋 黄-壳 结 构 的 多 面 体 具 有 大 量 活 性 位 点 ,表 现 出 高 可 逆 比 容 量 。 因 此 ,电 极 材 料 纳 米 结构设计可 暴 露 更 多 活 性 位 点,从 而 提 高 TMS 的 比容量。
活性焦脱除NO性能研究
摘要 ： 从 开发 烟 气脱 硝吸 附剂 的 角度 ， 研 究 了活性 焦吸 附脱 除 Ｎ Ｏ的性 能 ， 考察 了活性 焦
自身性 质及 反应条 件对 其脱 除 Ｎ Ｏ的 影 响。 结果 发现 ： 活性 焦产 品 的灰 分和 强 度指 标 可 以初 步判 断其脱 硝性 能 ， 内蒙古 太西活性 焦脱 除 Ｎ Ｏ 效果 较好 ， 与 两种 商 用活性 焦 相 比 ， 其 脱硝 效
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｄ ｅ ｎ ｉ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｋｅ
Ｕ Ｘｕ ｅ ｆ ｅ ｉ ， ，
Байду номын сангаас
（ １ ． Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆＣ ｏ ａ ｌ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｏａ Ｃ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｓｔ ｎ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｂ ｅ ｊ ｉ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ １ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
果 处于 两者之 间。随 着反应 空速 降低 ， Ｏ ， 含 量增 加 ， Ｎ Ｏ 转化 率逐 渐 增加 ， ０ 含 量增 加 至８ ％
后， Ｎ Ｏ转化 率增加 趋 于平缓 。 关键词 ： 活性 焦； 氮氧化 物 ； 脱硝
中 图分 类号 ： Ｔ Ｑ ４ ２ ４ ． １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ６ — ６ ７ ７ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ９ ８ — ０ ４
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｒ ￣ｅ ａ ｗｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ）， Ｂｅ ｎ ｇ １ ０ ０ ０１ ３， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
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果优于 XH 而不如 GH，TX 活性焦达到了商业活性 焦脱硝水平，可以做进一步研究。
图 6 不同活性焦脱除 NO 对比
图 5 不同 O2 对活性焦脱除 NO 影响
2． 2． 4 3 种活性焦与 2 种商用活性焦脱除 NO 对比 将 3 种活性焦和 2 种商用活性焦（ XH，GH） 在
相同的条件下进行脱除 NO 实验对比，考察活性焦 脱除 NO 性能的优劣，其结果如图 6 所示。从图 6 中可以看出，3 种活性焦中，TX 脱除 NO 的效率高于 其他两个样品，相比 XH 和 GH 而言，TX 脱除 NO 效
收稿日期： 2013 － 03 － 25 责任编辑： 孙淑君 基金项目： 863 主题项目课题专项经费资助（2011AA060803） 作者简介： 李雪飞（1980—） ，男，黑龙江哈尔滨人，硕士，主要从事活性炭、煤层气研究工作。E －mail：lixfeilove@ qq．com。 引用格式： 李雪飞．活性焦脱除 NO 性能研究［J］．洁净煤技术，2013，19（3） ：98 －101．
表 1 活性焦吸附脱除 NO 实验条件
项目
参数
活性焦
反
粒度 / mm
应 条
温度 /℃
件
空速 /h －1
流量 / （ mL·min － 1 ）
TX，DT，LB，XH，GH 2，9 150
100，500，1000，1500，3000，5000 600，800，1000
NO / %
反
NH3 / %
应 气
O2 / %
图 3 的对比结果也证实 3 种活性焦中 TX 活性
焦脱除 NO 性能最好。 2． 2． 2 不同空速对活性焦脱除 NO 影响
选择 TX，DT 活性焦考察不同反应空速即停留 时间对活性焦脱除 NO 的影响，结果如图 4 所示。 从理论上分析，相同条件下，反应停留时间越长，则 活性焦脱除 NO 的效率也越高，图 4 实验结果很好 地证明了 这 一 点，反 应 空 速 越 低，NO 的 转 化 率 越 高，反之亦相反。当空速降低至工业应用的 500 h － 1 左右时活性焦脱除 NO 效率可以提高至 70% 左右。
参考文献：
［1］ 管锡珺，董典同，马培建，等． NOx 的产生及脱除研究 进展［J］． 青 岛 建 筑 工 程 学 院 学 报，2002，23 （ 4 ） ： 35 － 40．
［2］ 张立群． 电厂燃煤锅炉同时脱硫脱氮技术分析［J］． 科 技情报开发与经济，2005，15（ 7） ： 152 － 153．
关键词： 活性焦； 氮氧化物； 脱硝
中图分类号： TQ424． 1
文献标识码： A
文章编号： 1006 － 6772（ 2013） 03 － 0098 － 04
Research of denitration with activated coke
LI Xuefei1，2，3
（ 1． Beijing Research Institute of Coal Chemistry，China Coal Research Institute，Beijing 100013，China； 2． Beijing Key Laboratory of Coal Based Carbon Materials，Beijing 100013，China；
2 结果与讨论
2． 1 样品物理化学性质分析 通过对活性焦的性能分析筛选样品，从物理化
学性质角度分析其对脱硝性能的影响，为活性焦脱 除 NO 的机理研究奠定基础。
表 2 为 3 种活性焦的基本性质。
李雪飞： 活性焦脱除 NO 性能研究
图 2 不同流量对活性焦脱除 NO 影响
99
节能减排
图 3 相同流量下不同活性焦脱除 NO 对比
图 4 不同空速对活性焦脱除 NO 影响
2． 2． 3 不同 O2 含量对活性焦脱除 NO 影响 在活性焦脱除 NO 过程中，O2 参与反应，其反
应过程可以通过考察不同 O2 对活性焦脱除 NO 的 影响判断（ 图 5） 。模拟烟气中 O2 组成时，对于脱除 NO 反应 O2 是 过 量 的，而 无 氧 时 NO 转 化 率 低 于 5% ，即 O2 参与脱除 NO 反应，随着 O2 含量的增加， NO 转化率逐渐增加，当 O2 含量达到 8% 后 NO 转 化率基本一致。
孔容 / （ cm3 ·g － 1 ） 平均孔径 / nm
530 90 682 5. 2 97. 1 16. 4Βιβλιοθήκη 402 0. 1463 1. 859
637 90 605 15. 1 96. 6 19. 2 433 0. 1804 1. 795
523 85 630 13. 5 94. 6 12. 7 323 0. 1502 1. 873
98
《洁净煤技术》2013 年第 19 卷第 3 期
节能减排
减少 NOx 排放的措施主要分为两种： 燃烧控制 和烟气脱硝［6］。烟气脱硝按治理工艺可分为： 干法 和湿法［7 － 10］，其中干法又包括非催化还原法、催化 还原法、吸附法、等离子法［11］。以活性炭 / 焦为催化 剂，用 NH3 选择性催化还原工艺脱除 NOx 可以在低 温条件，即一般工业烟气排放温度 110 ～ 150 ℃ 下 进行。活性 焦 强 度 高，具 有 一 定 吸 附 性 能，干 法 活 性焦脱硫技术已经在中国成功应用，而其用于脱硝 以及联合脱硫脱硝［12 － 16］具有广阔的市场前景和良 好的经济效益。
100
3结 论
1） 从物理化学性质角度分析，3 种活性焦样中， TX 的碘值、灰分、脱硫、比表面积指标适中，且其强 度值最高，灰分最低，具有良好的工业应用价值。
2） 活性焦脱除 NO 过程中，随着反应空速的增 加，活性焦脱硝效率逐渐降低，当空速降至 500 h － 1 时脱硝效率反而可提高至 70% 左右。随着 O2 含量 增加，活性焦脱硝效率逐渐增加，当 O2 含量增加至 8% 后脱硝效率趋于平缓。在活性焦脱硝过程中合 理选择空速、O2 含量等反应条件对提高脱硝效率有 着重要作用。
摘要： 从开发烟气脱硝吸附剂的角度，研究了活性焦吸附脱除 NO 的性能，考察了活性焦 自身性质及反应条件对其脱除 NO 的影响。结果发现： 活性焦产品的灰分和强度指标可以初 步判断其脱硝性能，内蒙古太西活性焦脱除 NO 效果较好，与两种商用活性焦相比，其脱硝效 果处于两者之间。随着反应空速降低，O2 含量增加，NO 转化率逐渐增加，O2 含量增加至 8% 后，NO 转化率增加趋于平缓。
［3］ 高巨宝，攀越胜，邹峥，等． 活性炭烟气脱硫脱氮技术 的现状［J］． 电力建设，2006，27（ 2） ： 66 － 68．
［4］ 王仲霞． 干法氮氧化物脱除技术的发展状况及其工业 应用［J］． 河北化工，2005（ 4） ： 28 － 30．
实验模拟烟气组成，用活性焦脱除 NO 的脱除 率作为表征其吸附脱除性能的指标。实验条件见 表 1。
从表 2 的测量结果可知，与其他两个样相比， TX 活性焦碘值、脱硫率及比表面积均适中，而灰分 最低，为 5. 2% ，且强度高达 97. 1% ，这两个指标是 提高脱硫、脱 硝 效 率，改 善 工 业 应 用 条 件 的 重 要 指 标，初步判断 TX 活性焦的吸附性能好。 2． 2 吸附脱除 NO 规律研究 2． 2． 1 不同流量对活性焦脱除 NO 影响
3． National Energy Technology ＆ Equipment Laboratory of Coal Utilization and Emission Control （ China Coal Research Institute） ，Beijing 100013，China）
Abstract： To develop deNOx adsorbent with excellent properties，investigate the denitration with activated coke． Analyse the influence of activated coke properties，reaction conditions on denitration． The results show that，the ash content and intensity of activated coke can be used to determine denitration effects of activated coke． TX activated coke has better denitration performance，which is in between compared with two kinds of commercial activated coke． With the decrease of space velocity，O2 and NO conversion increase． When O2 content increase to 8 percent，the increase of NO conversion levels off gradually． Key words： activated coke； nitric oxide； denitration
选用 TX 活性焦在相同的反应条件下改变气体 流量，进行脱除 NO 实验，以 NO 转化率表示活性焦 脱除 NO 的性能，如图 2 所示。由图 2 可以看出，TX 活性焦脱除 NO 在流量为 800 mL / min 时较其他两 个条件更好。图 3 所示为进气流量 800 mL / min 条 件下，3 种活性焦脱除 NO 对比。
本文研究了不同活性焦吸附脱除 NO 的性能， 考察了活性焦自身性质及反应条件对其脱除 NO 的 影响。
1实 验
1． 1 样品制备 选择 3 种煤样按图 1 所示工艺流程制备了内蒙
太西（ TX） 、山西大同（ DT） 、贵州荔波（ LB） 3 种活性 焦样品。同时选取 XH，GH 2 种商用活性焦进行对 比。活性焦制备工艺流程如图 1 所示。