烟气气相组分及Ca（OH）2对KMnO4氧化NO的影响机理

在固定床反应器中考察了KMnO₄氧化烟气中NO的过程,分析了烟气组分H₂O、O₂及SO₂对NO氧化过程的影响规律,得到了Ca（OH）₂对KMnO₄氧化NO的影响机理。实验结果表明,H₂O是KMnO₄氧化NO的必要条件;在含H₂O条件下,O₂可以提高NO氧化率。SO₂与氧化剂反应生成无水钾镁钒类复盐K₂Mn₂（SO₄）₃对NO氧化具有负面作用;Ca（OH）₂的加入提高了氧化剂表面的固体碱度从而促进氧化过程进行;通过添加Ca（OH）₂可以降低SO₂对NO氧化过程的负面影响。根据气体成分和产物分析可知,KMnO₄在钙基吸收剂表面氧化烟气中NO的机理可能是KMnO₄以离子态将吸附在氧化剂表面的NO和SO₂氧化为NO₂和SO₃,生成的NO₂、SO₃再传递到氧化位临近的碱性位被吸收。     

基于低温联合脱除的中低温Hg形态转化机理

与其他燃煤污染物联合脱除是解决燃煤汞排放问题的有效手段,促进Hg⁰向Hg²⁺的形态转化可以提高现有污染物控制装置对燃煤汞排放的控制能力。应用汞形态转化实验台,在中低温条件下研究分析Cl₂、SO₂、H₂O以及 NO₂对Hg⁰氧化过程的影响机理,结果表明,中低温条件下,10 μl•L^-1Cl₂可以氧化90%以上的Hg⁰。SO₂对Hg⁰形态转化过程的影响呈现区间性变化,按照SO₂浓度由小到大可划分为3个区间,只有在第（Ⅱ）区间内SO₂浓度才能显著影响Hg⁰的形态转化过程。H₂O与Cl₂反应的生成物HCl可以氧化Hg⁰,但其在中低温条件下氧化Hg⁰的能力弱于Cl₂,使得H₂O的存在抑制了Hg⁰的形态转化。将NO氧化为NO₂后进行脱除是低温条件下联合脱除的重要路线,NO₂在分解过程中释放出自由氧原子可以将Hg⁰氧化为HgO,这增强了低温条件下汞与NO_x联合脱除的技术可行性。     

SO2和NO在载体γ-Al2O3上的相互作用

通过分析载体γ-Al₂O₃在423 K吸附NO和SO₂气体时的TPD和DRIFTS谱图,研究了SO₂和NO在γ-Al₂O₃上的相互作用。结果表明,在γ-Al₂O₃上SO₂促进NO氧化,NO促进SO₂吸附,O₂参与了SO₂和NO之间的相互作用。机理探讨认为,NO和SO₂在γ-Al₂O₃上吸附时至少形成两类中间体,一类中间体分解放出NO₂,另一类中间体分解产生SO₃,两类中间体分解后均产生氧空位,O₂通过（至少为途径之一）补充氧空位重新生成晶格氧或晶格缺陷吸附氧参加SO₂和NO之间的相互作用。     

Synthesis of tributyl citrate catalyzed by Ce(SO4)2·4H2O/ NH2SO3H

研究了柠檬酸与正丁醇在Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H复配催化剂催化作用下制备柠檬酸三丁酯的工艺条件。实验结果表明Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H催化合成柠檬酸三丁酯的最佳反应条件为：醇酸摩尔比为4.0∶1,催化剂用量为1.5%（以柠檬酸质量计）,m[Ce(SO₄)₂·4H₂O]∶m(NH₂SO₃H)=2∶1,反应温度为150 ℃,反应时间为7 h,酯化率＞98.5%,精制后产品纯度>99.5%。     

脉冲放电NO脱除过程模拟

建立了数学模型,把所考虑的NO/N₂/O₂/H₂O脉冲放电体系中的主要化学反应,归结为各物种浓度的刚性常微分方程组的初值问题来求解,计算方法选用Rosenbrock法,得到了物种浓度随停留时间的演化规律。结果表明：NO还原和氧化在其脱除过程中同时共存,当NO,N₂,O₂,H₂O和CO₂的体积浓度分别为200×10^-6,80%, 5％,6％和9％时,NO氧化所占的比例比NO还原的大很多;脉冲频率增大导致NO还原率和氧化率均增大;H₂O浓度增大导致HNO₃浓度增大,表明NO氧化所占的比例随H₂O浓度增大而增大。     

电晕-吸收法治理NOx废气技术

采用电晕结合现场化学吸收的方法对NO的去除效果进行了实验研究.电晕反应器为线筒式结构,作为吸收剂的Ca(OH)₂均匀地覆盖在筒壁的内表面.实验表明此法能有效地除去气流中的氮氧化物,NO的去除率大大高于反应器内没有固体吸收剂的情况,同时反应器出口NO₂的浓度小于12 mg•m^-3.可以认为反应器内的Ca(OH)₂吸收剂与NO的氧化产物NO₂或NO₃的吸收反应促进了NO的分解反应.研究还发现在气流中有氧气和水分存在时有利于NO的氧化反应和气固吸收反应,从而提高了NO的去除率.     

用KMnO4调质钙基吸收剂从燃煤烟气同时脱硫脱硝

在固定床反应器中考察了强氧化剂KMnO₄作为添加剂对钙基吸收剂同时脱硫脱硝的调质效果。实验结果表明，不含KMnO₄时钙基吸收剂不能有效脱除NO，而当KMnO₄存在Ca/(S+0.5N)为1.8时，钙基吸收剂可获得31.4％的脱硫率和13.5％的脱硝率。实验还研究了各种参数变化对脱硫率和脱硝率的影响，反应温度升高能够促进SO2的脱除，但脱硝率对温度的变化不敏感；脱硫率随着烟气相对湿度的增加而增加，但脱硝率与相对湿度的关系不是单调的，存在一个最大值；O₂是脱除NO的必要条件。结合气体分析和产物分析的实验结果发现，NO被脱除的机理是先被氧化为NO₂，然后再与吸收剂和脱硫产物反应生成了硝酸盐和亚硝酸盐。为半干法脱硫技术中加入脱硝功能的可能性提供参考依据。     

手性磷酸锌钠的低热固相合成及调控

对合成多孔功能材料手性磷酸锌钠的新方法进行了研究,以聚乙二醇-400 （PEG-400）为表面活性剂,Na₃PO₄·12H₂O和无机锌盐为原料,用低热固相反应一步法成功合成得到P6₁22空间群的手性NaZnPO₄·H₂O。实验考察了不同的锌盐、磷酸盐,以及不同pH值对产物的影响。结果表明, pH值起着重要的作用,其调控着产物的结构;锌盐的种类不影响产物的结构;磷酸盐的种类则通过pH值的调控作用对产物产生影响。当pH在11、7～9、5、3左右时,得到的产物分别为(1) P6₁22空间群的手性NaZnPO₄·H₂O与非手性的NaZnPO₄(OH)的混合物;(2)P6₁22空间群的手性的 NaZnPO₄·H₂O;(3)非手性的NaH(ZnPO₄)₂;(4)非手性的Zn₃(PO₄)₂·4H₂O。以PEG-400为表面活性剂,Na₃PO₄·12H₂O及无机锌盐为原料,在P/Zn=1.18（摩尔比）,pH=7～9,反应混合物于50℃陈化6 h的条件下,合成产物为手性NaZnPO₄·H₂O。     

原位漫反射红外光谱研究NO和NH3在CuO/γ-Al2O3催化剂上的吸附行为

利用原位漫反射红外光谱法在线研究NH₃和NO在CuO/γ-Al₂O₃催化剂表面吸附和氧化的反应过程。NH₃不仅能被吸附在L酸位,也能被吸附在B酸位。NH3氧化脱氢形成NH₂物种是反应的中间步骤。NO和NO₂以多种形态吸附在催化剂表面。O₂存在条件下有利于吸附的NO物种被氧化成高价的NO₂。暂态实验中,吸附NH₃饱和的催化剂载体通入NO和O₂后,共价吸附的NH₃首先消失,而NH⁺₄没有参加反应。吸附NO饱和的催化剂载体通入NH₃和O₂后,吸附态NO特征峰基本没有变化。选择性催化还原反应发生在吸附态NH₃和气态NO之间,吸附态的NO及其氧化生成的亚硝基和硝基物种不参与SCR反应。     

原位漫反射红外光谱研究NO和NH3在CuO/γ-Al2O3催化剂上的吸附行为

利用原位漫反射红外光谱法在线研究NH₃和NO在CuO/γ-Al₂O₃催化剂表面吸附和氧化的反应过程。NH₃不仅能被吸附在L酸位,也能被吸附在B酸位。NH3氧化脱氢形成NH₂物种是反应的中间步骤。NO和NO₂以多种形态吸附在催化剂表面。O₂存在条件下有利于吸附的NO物种被氧化成高价的NO₂。暂态实验中,吸附NH₃饱和的催化剂载体通入NO和O₂后,共价吸附的NH₃首先消失,而NH⁺₄没有参加反应。吸附NO饱和的催化剂载体通入NH₃和O₂后,吸附态NO特征峰基本没有变化。选择性催化还原反应发生在吸附态NH₃和气态NO之间,吸附态的NO及其氧化生成的亚硝基和硝基物种不参与SCR反应。     

臭氧氧化—钙法吸收同时脱硫脱硝的试验研究

针对国内某石化企业CFB锅炉烟气特点,进行实验室烟气模拟,采用臭氧氧化—钙法吸收同时脱硫脱硝工艺进行小试研究.实验采用臭氧将NO氧化为NO2,再通入鼓泡反应器中与Ca（OH）2浆液发生吸收反应,达到同时脱硫脱硝的目的.实验结果表明：NOx脱除率与臭氧投加量成正比,当臭氧投加量为1.1时,NOx脱除率可达到90％以上;SO2初始浓度的变化对NOx脱除率影响不大;NO初始浓度和烟气含氧量对SO2脱除率影响效果均不显著;烟气含氧量的增大有利于NOx的脱除.     

废酸再生装置烟气脱硫脱硝运行实践

介绍了惠州炼化10 kt/a废酸再生装置进行废酸尾气H2O2-DNSTM工艺脱硫脱硝中试研究.以H2O2作为氧化剂,以钠碱作为吸收剂,脱硝技术路线采用部分烟气加温激活H2O2工艺.中试结果表明：NO转化率较高,达到68.6％;采用鼓泡吸收时,NOx吸收率在70％左右,效果较好;SO2转化率达97.4％;尾气出口NOx和SO2质量浓度分别为32 mg/m^3和14 mg/m^3,满足该地区排放要求.H2O2-DNSTM工艺具有脱硫脱硝效率较高、运行可靠稳定、维护保养简单、占地较小的优点,适用于现有废酸再生装置尾气处理系统的改造升级.     

NO氧化耦合灰钙循环(半干法)脱除试验

为实现多污染物协同脱除且避免湿法吸收工艺存在的问题,基于低温氧化脱硝结合灰钙循环脱硫除尘提出一种半干法烟气多污染物一体化脱除工艺。针对该工艺中的NO脱除开展试验研究,采用固定床和液相吸收试验装置,研究低温条件下钙基吸收剂对NOx的吸收特性,在气体快速床工业试验装置上进行脱硝验证。结果表明,在相对湿度40%~60%、O2含量5%、70~80℃条件下,固定床NO2钙基吸收率在20%~30%;在NO2浓度200×10^-6、Ca(OH)2悬浮液浓度1%、O2含量5%、70℃条件下,液相吸收平均脱硝率大于90%。反应温度和相对湿度是影响NO2钙基吸收的关键因素,在试验条件下,反应温度越低、相对湿度越高,钙基吸收剂对NO2的脱除率越高;低浓度范围内NO2初始浓度变化对脱硝效果影响较小。在进口NO浓度231~423 mg/m^3、吸收温度75℃、氧化温度140℃、[O3]/[NO]=0.9~1.8条件下,在工业试验装置上钙基吸收剂对NOx的吸收率为83%~89%,NO氧化率为74%~97%,总脱硝率为66%~87%。氧化率和脱硝率随[O3]/[NO]的增加呈上升趋势,氧化后NO浓度及装置出口NOx浓度则随之减少。因此,在一定范围内[O3]/[NO]越高,脱硝效果越好,但臭氧逃逸也随之增多,实际操作时需根据现场情况选用合理工艺参数。根据脱硝产物红外表征结果,NO2与Ca(OH)2发生中和反应生成硝酸盐、亚硝酸盐。3种方法的脱硝率存在以下规律:湿法(液相吸收)>半干法(气体快速床)>干法(固定床),半干法与湿法接近。结果主要受增湿方式的影响,即液态水的存在及相对量是影响吸收反应的关键因素。这是因为有水分存在条件下,NO2与Ca(OH)2间的反应形式将由气固非均相反应转变为快速离子化反应。因此反应器内水分越多,相对湿度越大,吸收反应速率随之提高,脱硝率也越大。最低NOx排放浓度30 mg/m^3,达到超低排放水平,实现了同一装置多污染物的高效协同脱除。氧化耦合灰钙循环烟气净化技术适用于中小型燃煤烟气治理。     

烧结烟气活性炭脱硝机制

烧结烟气氮氧化物(NOx)排放占钢铁行业NOx排放总量的50%以上,随着环保法规的日益严格,现有及新建烧结机只有装设烟气脱硝装置才能满足排放法规的NOx排放要求。而活性炭微孔丰富、比表面积大、吸附能力强,低温时即可同时脱除烟气中的SO2, NOx、粉尘及其他有害气体。因此,低温烧结烟气活性炭脱硝具有显著的特点及技术优势,但活性炭脱硝易受烟气中SO2和H2O的影响。本工作综述了低温烟气活性炭脱硝机理,主要包括物理吸附、化学吸附及选择性催化还原反应。烟气中氧气的存在起氧化作用,能有效提高活性炭的脱硝率;而SO2, H2O和NO存在竞争吸附作用会降低活性炭的脱硝性能,详述了SO2和H2O对活性炭脱硝的抑制作用及影响。阐述了活性炭负载过渡金属、稀土金属等金属氧化物化学改性对脱硝性能的促进作用及其脱硝机理,并对多元金属的负载进行了介绍;最后对烧结烟气活性炭低温脱硝技术进行了展望。     

聚烯烃表面氧化处理的研究

研究了以高锰酸钾或重铬酸钾／水／浓硫酸＝５∶８∶１００（质量比）或２０％（质量分数）的过硫酸铵水溶液及氯化铁或硫酸铜作为催化剂对聚烯烃进行的表面氧化处理,并通过熔点和红外光谱及光电子能谱等方法对氧化反应和产品的结构进行了表征。研究表明,最佳氧化温度和时间分别为４５℃～６０℃与４５ｍｉｎ;用ＫＭｎＯ４／Ｈ２ＳＯ４／ＦｅＣｌ３／ＣｕＳＯ４,Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７／Ｈ２ＳＯ４／ＦｅＣｌ３,Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７／Ｈ２ＳＯ４／ＣｕＳＯ４体系对聚乙烯的氧化中,氧化深度依次减小,Ｃ原子的摩尔分数由未氧化时的８０．８０４％,分别降低为３１．９０７％、６９．９０５％和７８．６６９％;在ＦｅＣｌ３催化下,产品中Ｃｌ的含量普遍增加,而以ＫＭｎＯ４／Ｈ２ＳＯ４／ＦｅＣｌ３／ＣｕＳＯ４氧化时增加最多,但对Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７／Ｈ２ＳＯ４／ＦｅＣｌ３氧化体系,Ｏ含量的增加相对较多     

一种新型烟气净化剂─—混合有机钙盐

制备了一种新型烟气净化剂─—混合有机钙盐。在模拟工业条件的喷雾干燥型反应器中,９００～１１００℃温度范围内,混合有机钙盐的快速脱硫的钙基利用率＞ＣａＡｃ２＞Ｃａ（ＯＨ）２＞ＣａＣＯ３：混合有机钙盐的脱硝利用率约是ＣａＡｃ２的２．５倍,而ＣａＣＯ３和Ｃａ（ＯＨ）２基本看不出脱硝能力。在实验条件下温度升高,净化剂的脱硫利用率略有增加,醋酸钙和混合有机钙盐的最佳脱硝温度大约在１０００℃;较低的氧浓度既有利于脱硫也有利于脱硝;有机钙净化剂的硫酸化能提高其脱硝能力。     

脱硫喷淋系统水力和力学特性研究

在湿法烟气脱硫中,经喷淋系统雾化喷嘴喷出的石灰石浆液在脱硫塔内与烟气中的SO2反应,生成CaSO3.2H2O,再用氧化空气使其强制氧化生成CaSO4.2H2O结晶。本文利用AFT流体分析和CaesarⅡ应力计算等软件,对喷淋系统水力和力学特性进行了优化研究,得出如果喷嘴布置合理,流量偏差控制在5%以内完全可以实现等结论,对实际工程提高脱硫效率具有借鉴作用。     

UV/H2O2氧化联合Ca(OH)2吸收同时脱硫脱硝

在小型紫外光-鼓泡床反应器中,对UV/H₂O₂氧化联合Ca(OH)₂吸收同时脱除燃煤烟气中NO与SO₂的主要影响因素[H₂O₂浓度、紫外光辐射强度、Ca(OH)₂浓度、NO浓度、溶液温度、烟气流量以及SO₂浓度]进行了考察。采用烟气分析仪和离子色谱仪分别对尾气中的NO₂和液相阴离子作了检测分析。结果显示:在本文所有实验条件下,SO₂均能实现完全脱除。随着H₂O₂浓度、紫外光辐射强度和Ca(OH)₂浓度的增加,NO的脱除效率均呈现先大幅度增加后轻微变化的趋势。NO脱除效率随烟气流量和NO浓度的增加均有大幅度下降。随着溶液温度和SO₂浓度的增加,NO脱除效率仅有微小的下降。离子色谱分析表明,反应产物主要是SO₄^2-和NO₃^-,同时有少量的NO₂^-产生。尾气中未能检测到有害气体NO₂。