研究目的
采用掺铈二氧化钛(Ce/TiO2)催化剂耦合新型光纤整体式反应器,高效脱除燃煤烟气中的单质汞(Hg0)。
研究成果
Ce-TiO2催化剂与光纤整体式反应器耦合,显著提升了燃煤烟气中零价汞(Hg0)的光催化脱除效率。在1.5 mW/cm2紫外光照射和90°C条件下,0.6% Ce/TiO2催化剂达到最佳性能,实现超过95%的Hg0脱除率。该反应器设计与催化剂组成提供了一种极具前景且经济高效的汞排放控制方法。
研究不足
该研究聚焦于模拟烟气条件,而在实际燃煤电厂中的应用可能面临烟气成分与温度多变等挑战。催化剂在连续运行条件下的长期稳定性和再生性能尚需进一步探究。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用光纤整体式反应器中的Ce掺杂TiO2催化剂进行光催化脱除Hg0,系统考察了烟气组分(O2、SO2、HCl、NO、H2O)对Hg0脱除的影响。
2:SOHCl、NO、H2O)对Hg0脱除的影响。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:使用模拟烟气(SFG),由4% O2、0/400 ppm SO2、0/50 ppm NO、0/10 ppm HCl和N2混合组成,流速为1.2 L/min。气态Hg0由汞渗透管提供。
3:0/400 ppm SO0/50 ppm NO、0/10 ppm HCl和N2混合组成,流速为2 L/min。气态Hg0由汞渗透管提供。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:光纤整体式反应器、紫外灯、负载催化剂的蜂窝体、粉末催化剂、硅酸盐筛板、汞分析仪、X射线衍射(XRD)、布鲁诺尔-埃米特-泰勒(BET)法、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见分光光度计、光致发光(PL)和拉曼光谱、程序升温脱附(TPD)实验。
4:实验步骤与操作流程:
在不同条件下进行光催化Hg0脱除实验,研究Ce掺杂量、烟气组分和反应器类型对Hg0脱除效率的影响,并测试了催化剂的稳定性和寿命。
5:数据分析方法:
通过瞬时和累积Hg0脱除效率评估Hg0脱除性能,使用汞形态转化系统分析汞的形态。
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获取完整内容-
UV-vis spectrophotometer
Lambda 35
Perkin-Elmer
Studies the light absorption characteristic of the catalyst.
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optical fiber monolith reactor
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powder catalyst
Used as a reference for comparing photocatalytic performance.
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mercury analyzer
Measures the concentration of mercury in the flue gas.
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X-ray diffraction (XRD)
X’Pert PRO diffractometer
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Brunauer-Emmett-Teller (BET)
Micrometrics ASAP 2020
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scanning electron microscope (SEM)
QUANTA 200
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X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)
AXIS-ULTRA DLD-600W
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LabRAMHR800
Horiba JobinYvon
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