低溫脫硝系統(tǒng)的催化劑經(jīng)過了長期的發(fā)展歷程。低溫脫硝催化劑對于提高脫硝的效果非常重要。煙氣中的有害物質(zhì)，如煙塵、二氧化硫和氮氧化物（NOX），是導(dǎo)致大氣污染、酸雨和溫室效應(yīng)等環(huán)境問題的主要原因。因此，如何有效地去除煙氣中的SO2和NOX一直受到全世界研究者的關(guān)注。
當(dāng)前世界上廣泛應(yīng)用的脫硫技術(shù)是煙氣脫硫工藝（FGD），其中濕法脫硫具有較高的脫硫效率，但難以同時(shí)對NOX進(jìn)行脫除。這是因?yàn)闊煔庵蠳OX的主要成分是NO，約占總量的90%以上，它是一種無色、無味、不活潑的氣體，在水或堿液中幾乎不被吸收，除非形成絡(luò)合物。由于濕法脫硫在當(dāng)前FGD市場中占有相當(dāng)大的比重，因此改進(jìn)該方法以實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫硫和脫硝具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
為了有效吸收NOX，需要將煙氣中的NO氧化成NO2/NO的比例為1～1.3。在低濃度下，NO的氧化速度非常緩慢，因此NO的氧化速度成為決定吸收方法脫除NOX總速度的關(guān)鍵因素。為了加速NO的氧化，可以采用直接氧化的氧化劑。近年來，液相中添加化學(xué)試劑的方法被廣泛嘗試，其中濕法脫硝添加劑被證明是有效的。脫硝添加劑氧化還原法是通過濕法煙氣脫硝劑將NO氧化為NO2，然后通過水溶液將NO2還原成N2，可以使用CaCO3（石灰石）作為濕法脫硫劑結(jié)合濕法脫硫技術(shù)進(jìn)行同時(shí)脫硫和脫硝，脫硝率可達(dá)95%。在20世紀(jì)70年代末，國外煙氣脫硝機(jī)構(gòu)就開始研究濕法脫硝劑溶液對NOX的吸收效果，并使用了平板式氣液界面的半分批攪拌容器。之后，他們還進(jìn)行了類似的實(shí)驗(yàn)研究，使用填充柱和攪拌槽，并在此基礎(chǔ)上，嘗試用噴淋塔和鼓泡柱進(jìn)行同時(shí)脫硫和脫硝的研究。
脫硝方法主要分為干法脫硝和濕法脫硝兩種方式。干法脫硝的脫硝效率約為80%，但投資大、占地面積大、成本高、運(yùn)行費(fèi)用高；而濕法脫硝投資小、占地面積小、成本低、運(yùn)行費(fèi)用低，并可以與現(xiàn)有的脫硫技術(shù)有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)脫硝，具有操作簡單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。濕法脫硝添加劑具有吸水性、溶于水和氧化性。濕法脫硝添加劑溶液濕法脫除NOX的反應(yīng)比較復(fù)雜，許多學(xué)者對此進(jìn)行了研究，對反應(yīng)機(jī)理有了一定的了解。濕法脫除NOX是一個氣膜控制的吸收氧化反應(yīng)，主要通過N2O3和N2O4的水解將NOX吸收，NO可定量地在水溶液中被濕法煙氣脫硝劑氧化。雖然NO溶于水，但不能生成含氧氮酸鹽。在0℃時(shí)，一體積的水最多只能溶解0.07體積的NO，因此NO溶解度較低是脫硝的難點(diǎn)。然而，在濕法脫硝劑中，有足夠的水來使NO溶于水中。研究表明，當(dāng)水溶液中硝酸鹽的濃度超過12%時(shí)，NO的溶解度比純水大很多，即一體積水可以溶解7體積的NO。當(dāng)煙氣開始溶解于水中時(shí)，水是純凈的，首先是NO2溶解于水中生成硝酸，如果NO2在水中沒有被還原，按照濕法脫硝添加劑在水中的煙氣比例計(jì)算，水溶液中硝酸的濃度約為12%左右，因此可以說NO溶解于水是可行的。
為了研究濕法脫硝系統(tǒng)催化劑的效果，可以使用小型噴淋塔裝置。該裝置包括煙氣模擬系統(tǒng)、噴淋塔和檢測分析系統(tǒng)。在加入壓縮空氣之前，首先在混合器1中稀釋NO以避免生成大量的NO2。然后，在混合器2中，通過控制流速的壓縮空氣再次稀釋NO，以調(diào)節(jié)到所需濃度。模擬煙氣在進(jìn)入噴淋塔之前，通過電控加熱器加熱到工作溫度，然后在噴淋塔中被吸收。試驗(yàn)分析測量氣相中SO2、NO和O2的濃度、噴淋液滴粒徑大小以及反應(yīng)后吸收液中各種產(chǎn)生離子的濃度。
以上就是低溫脫硝系統(tǒng)催化劑的發(fā)展歷程，希望對大家有所幫助。
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