CN102218267A - 一种用于催化降解燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)的方法 - Google Patents

一种用于催化降解燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)的方法 Download PDF

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石建稳
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赵金平
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Abstract

一种对燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)进行催化降解的方法，属于大气污染控制技术领域。该方法是利用高性能的复合载体催化剂，借助燃煤排放烟气的余温，通过调控烟气化学组份、催化剂使用量(即空间速率)等操作条件，将烟气中的PAHs有机污染物氧化分解为CO2和H2O，达到催化降解PAHs的目的。本发明方法合理控制催化反应的空间速率，实现PAHs的有效降解。同时利用烟气的排烟温度来实现催化降解PAHs污染物，具有能耗小，脱除效率高，无二次污染的特点。

Description

一种用于催化降解燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)的方法
技术领域
本发明属于大气污染控制技术领域，是一种对燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)进行催化降解的方法。
背景技术
多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是指两个或两个以上的苯环以稠环形式联接形成的有机化合物，是环境中较为广泛存在的一类持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)。由于其具有致癌、致畸和致突变作用及慢性累积效应，不易降解且容易在生物体内积累，从而引起人们极大的关注。
原煤含有PAHs，在高温燃烧下可部分释放，同时，煤热解产生极小的碳氢自由基或碎片在高温下也会发生聚合，生成稳定的非取代PAHs。各类燃煤锅炉排放烟气中的PAHs平均浓度约为500μg/m3。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，约有70％左右的电能来自燃煤发电机组。煤电在我国电源结构中的主导地位，在今后相当长的时间内不会发生大的改变。
随着燃煤电厂的发展和煤炭消耗的增多，PAHs的排放总量也随之不断增大，但目前却没有控制烟气中PAHs排放的任何措施。因此，完全有必要加强对燃煤烟气排放的PAHs污染物进行控制，以减少日益增多的燃煤烟气中PAHs对环境与人体的污染与影响。
发明内容
本发明的目的是利用高性能的复合载体催化剂，借助燃煤排放烟气的余温，在一定的操作条件，将烟气中的PAHs有机污染物氧化分解为CO2和H2O，实现高效降解。催化降解法的实质是活性氧参与的剧烈氧化反应，催化剂活性组分将烟气中氧活化，当与反应物分子接触时发生能量传递，反应物分子被活化，从而加速PAHs苯环氧化反应的进行。
基于上述论证，结合燃煤烟气排放的实际运行工况，本发明通过调控烟气化学组份、反应温度、催化剂使用量(即空间速率)等操作条件，来达到催化降解PAHs的目的。具体技术特征如下：取一定量制备好的复合载体贵金属催化剂，置于模拟反应器中，模拟烟气中SO2、NO、O2的浓度分别为500～1500、200～600、10000～100000mg/m3，反应温度控制在200～400℃，反应空间速率控制在3000～50000h-1。模拟燃烧产生的PAHs随烟气进入催化反应器，并得到有效的降解。
本发明的特点主要如下：
(1)合理控制催化反应的空间速率等操作条件，实现PAHs的有效降解。
(2)充分利用烟气的排烟温度来实现催化降解PAHs污染物，具有能耗小，脱除效率高，无二次污染的特点。
具体实施方式
实施例1：
取一定量制备好的复合载体贵金属催化剂，置于模拟反应器中，设置模拟反应温度为200～400℃，模拟烟气中SO2、NO、O2的浓度分别为500～1500、200～600、10000～100000mg/m3，反应空间速率为3000～15000h-1。获得的烟气PAHs降解率为99.2％。
实施例2：
取一定量制备好的复合载体贵金属催化剂，置于模拟反应器中，设置模拟反应温度为200～400℃，模拟烟气中SO2、NO、O2的浓度分别为500～1500、200～600、10000～100000mg/m3，反应空间速率为15000～30000h-1。获得的烟气PAHs降解率为98.3％。
实施例3：
取一定量制备好的复合载体贵金属催化剂，置于模拟反应器中，设置模拟反应温度为200～400℃，模拟烟气中SO2、NO、O2的浓度分别为500～1500、200～600、10000～100000mg/m3，反应空间速率为30000～50000h-1。获得的烟气PAHs降解率为95.8％。

Claims (4)

1.一种对燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)进行催化降解的方法，其特征在于所述方法步骤为：模拟燃烧烟气产生的多环芳烃(PAHs)引入装填有复合载体催化剂的小型反应器，在燃煤烟气排放温度条件下确立最佳操作条件，烟气中PAHs得到有效的降解。
2.据权利要求1所述的对燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)进行催化降解的方法，其特征在于：反应空间速率为3000～50000h-1。
3.据权利要求1所述的对燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)进行催化降解的方法，其特征在于：反应温度为200～400℃。
4.据权利要求1所述的对燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)进行催化降解的方法，其特征在于：模拟烟气中SO2、NO、O2的浓度分别为500～1500、200～600、10000～100000mg/m3。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009202107A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理方法及び装置

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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