臭氧/氧化镁同时脱硫脱硝的反应特性

本实验利用一套自行设计的鼓泡反应装置进行了臭氧前置氧化、氧化镁溶液吸收的脱硫脱硝反应特性研究,探索了臭氧浓度、混合烟气温度、吸收液pH值、反应温度、SO_2及NO初始浓度等参数对脱硫脱硝效率的影响。结果显示,高O_3浓度和烟气温度有助于SO_2和NO的脱除,但吸收液pH值和反应温度不宜过高,烟气中的SO_2浓度变化对NO的脱除效率影响甚微。最佳实验条件下SO_2脱除效率可达99%,NO脱除效率可达52%。     

氨法烟气脱硫SO_2吸收传质系数研究

喷淋塔氨法脱硫技术被广泛应用于净化烟气的SO_2,传质系数是喷淋吸收塔重要的设计和运行参数,但目前文献中有关氨法脱硫传质系数的报道很少,还有待进一步研究。在喷淋塔中对氨法脱硫SO_2吸收传质过程进行了实验研究,结合对液滴和塔壁液膜运动的计算,得到不同实验条件下SO_2的吸收传质速率,并建立了氨法脱硫SO_2吸收传质系数表达式。该传质系数包含浆液pH、烟气流速ug和液气比L/G等主要参数,能够反映不同pH、ug和L/G条件下SO_2在单位气液接触面积上的传质速率。对比验证结果表明,该传质系数计算得到的SO_2吸收传质速率与实验值之间的相对误差小于±12%,二者能够较好地吻合。建立的传质系数表达式能够为喷淋塔氨法脱硫的优化设计和运行提供理论参考。     

ClO2/尿素溶液同时脱硫脱硝实验研究

SO_2和NO作为燃煤电厂排放烟气中的主要污染物,对环境产生了巨大危害。为有效进行燃煤烟气中的SO_2和NO的一体化脱除,文中通过对传统鼓泡床湿法脱硫脱硝装置进行改善,以ClO_2/尿素为新型复合吸收剂进行了湿法燃煤烟气脱硫脱硝一体化研究。实验结果表明:ClO_2的添加可以显著改善尿素吸收剂的脱硝能力,并且对SO_2的脱除还具有一定的促进作用。当n(ClO_2)/n(NO)=0.75,尿素质量分数为10%时,SO_2的脱除效率为100%,NO的脱除效率稳定在91%。实验中探究了ClO_2添加量,反应温度,吸收剂初始pH值,SO_2质量浓度和NO质量浓度对脱硫脱硝效率的影响,提出ClO_2/尿素复合剂脱硫脱硝的反应机理,表明新型复合吸收剂湿法脱硫脱硝的具有良好的应用前景。     

鼓泡反应器尿素溶液吸收SO_2、NO动力学研究

在鼓泡反应器中,采用尿素溶液吸收模拟烟气中的SO_2、NO。通过研究尿素溶液脱硫脱硝动力学,得到了尿素溶液吸收SO_2、NO的反应速率的表达式以及反应活化能。结果表明,随着SO_2、NO浓度的升高,反应速率逐渐加快;对整个反应区间来说,尿素溶液吸收SO_2反应活化能约为11.7 kJ·mol~(-1)、吸收NO反应活化能约为16.63 kJ·mol~(-1)。     

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.     

配NO2调节NOx氧化度双循环一塔硫硝同脱研究

以石灰浆液作吸收液,在筛板塔双循环模式下开展了模拟烟气同时脱硫脱硝实验,并通过配加NO2调节NOx氧化度来提高脱硝率.主要研究了液气比、吸收液温度、NO2/NOx (体积比)、SO2浓度等因素对脱硝率的影响.实验结果表明:当烟气量20 m3/h,SO2和NO进气体积分数分别为5.5×10-4和3×10-4,NO2/NOx为0.5,液气比4 L/m3,温度298 K的石灰浆液吸收烟气时,SO2和NOx的吸收率分别可达到96.63％和88.36％,实现了脱硫脱硝同塔完成.     

Na_2S_2O_8溶液脱硝的热力学计算与试验研究

液相氧化脱硝技术被认为是最有前景的脱硝技术之一。在小型鼓泡反应器中,进行了Na_2S_2O_8溶液脱硝试验。热力学计算表明:无论酸性或碱性条件下,300~380 K时,脱硝反应均为放热反应,且反应的△G均远小于-40 k J·mol~(-1),反应平衡系数均非常大;同一温度时,碱性条件下反应平衡系数较酸性条件下大。选取吸收时间、Na_2S_2O_8浓度、初始p H值、反应温度、烟气流量和NO含量为过程参数,脱硝率为响应,进行了单因素试验。结果表明:脱硝率随Na_2S_2O_8浓度、温度的增加而升高,随吸收时间、烟气流量或NO含量的增加而降低,p H值在2~3和9~12,体系获得较好的脱硝效果。Na_2S_2O_8摩尔浓度为0.15 mol/L,初始p H值为10,温度为70℃,烟气流量为0.5 L/min的条件下,处理NO体积分数为0.03%~0.08%的烟气,20 min内体系脱硝率均在80%以上。     

甲胺作还原剂的选择性非催化还原脱硝特性的实验研究

为改善工业窑炉以及锅炉低负荷运行工况下的脱硝特性,本文对甲胺作还原剂的选择性非催化还原(SNCR)脱硝特性进行了实验研究,探讨了各控制因素对脱硝特性的影响以及分析了反应机理。实验结果表明:脱硝效率随反应温度呈双峰特性,拐点温度为750℃,最佳温度窗口为450~600℃;脱硝效率随氨氮比(NSR)增大而升高,反应产生的副产物NO_2和N_2O浓度随之增大;氧含量对SNCR脱硝特性具有双重特性,高浓度和低浓度氧气均对脱硝反应不利;物料浓度随NO初始浓度增加而增大,脱硝效率和副产物也提高;SO_2浓度越高,脱硝效率下降越多;水汽含量增大,脱硝效率也随之增大。本文的实验结论有助于SNCR脱硝工艺应用于工业窑炉以及优化锅炉低负荷运行时的脱硝特性。     

过硫酸钠溶液吸收SO_2和NO的热力学研究

根据化学反应的热力学原理,分别计算了过硫酸钠溶液脱硫脱硝时的摩尔反应吉布斯自由能变,摩尔反应焓变,化学反应平衡常数,以及吸收平衡时SO_2和NO的分压,从而分析了反应进行的方向和限度。结果表明采用过硫酸钠溶液吸收烟气中SO_2和NO是可行的。     

烟气脱硫脱硝一体化技术实验研究

自制中试规模的双级串联填料塔,以臭氧(O_3)作为氧化剂,对尿素溶液吸收二氧化硫和氮氧化物的工艺条件进行了实验研究。分析了尿素脱硫脱硝的机理,考察了液体流量、停留时间、臭氧使用量、pH等因素对SO_2和NO_x脱除率的影响。实验结果表明,当液体流量0.8 m~3×h~(-1)、停留时间40 s、尿素溶液质量分数20%、吸收温度50℃、n(O_3):n(NO)=1:1、pH为7时,SO_2的脱除率接近100%,NO_x的脱除率可达到87.02%。在本一体化烟气脱硫脱硝过程中烟气中SO_2对脱硝效果有协同作用。     

微纳米气液分散体系吸收脱除NO的工艺优化研究

以模拟烟气为气相,酸碱溶液、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液为液相,利用微纳米气泡发生器将模拟烟气和吸收液混合产生微纳米气液吸收脱除模拟烟气中的NO,探讨了进气NO体积分数、吸收液pH值、O_2含量、SDBS浓度和吸收液温度等对脱硝效率的影响。结果表明,脱硝效率随着进气NO体积分数和SDBS溶液浓度的增大而降低;随着吸收液pH的增大,先降低后缓慢增大;随着O_2含量的增大而增大;随着吸收液温度的上升先增大后减小。最佳工艺条件为:进气NO体积分数0.02%,吸收液pH值2.0,吸收液温度25℃,O_2含量8%。在最佳工艺条件下,NO吸收效率可达到87.8%。     

湿壁塔氨法烟气脱硫的非平衡模型

针对氨法烟气脱硫体系,基于经典双膜传质理论,建立了湿壁塔氨法烟气脱硫的非平衡模型,包括烟气中SO2在氨水溶液中吸收模型以及反应器模型。该模型考虑了传质和反应之间的相互影响以及液相中电解质存在的影响,用传质速率方程表征二相间的传递过程。对直径为100 mm,列管高度为1 200 mm的吸收塔不同条件下氨水吸收模拟烟气中SO2进行了预测,得到了液膜内各组分的浓度分布曲线,增强因子沿塔高的分布。所得到的实验结果与预测结果基本一致。该模型可以为湿式氨法烟气脱硫的工艺设计及操作提供参考。     

煤焦直接还原脱除烟道气氮氧化物

选用3种不同煤焦,采用程序升温和恒温实验方法,在固定床上考察了不同实验条件下的NO转化率和C对NO选择性,分析了煤焦脱硝的机理和影响因素。实验结果表明:NO和O2在煤焦表面发生化学吸附所形成的络合物在脱硝过程中起着关键作用,影响C-NO反应和C-O2反应的竞争与协作关系。在所考察的煤焦中锡林浩特褐煤焦脱硝效果最好,当温度为723 K时烟道气中NO还原率可达99%;在温度623~923 K、O2浓度0~5%范围内,提高温度和O2浓度均有利于提高NO转化率,而降低O2浓度有利于提高C对NO选择性;烟道气中NO浓度越高,其转化率越低,但C对NO选择性越高。     

臭氧氧化技术同时脱除烟气中NO和SO_2的试验研究

采用臭氧氧化-钙法吸收工艺对模拟烟气进行脱硫脱硝。当烟温低于150℃时,O3分解速率较慢,NO和SO_2氧化率随着n(O_3)︰n(NO)而提高,当烟温高于200℃时,O_3分解速率加快,NO和SO_2的氧化率降低。由于对O3的竞争,SO_2会轻微抑制NO的氧化。选用Ca(OH)_2吸收液对氧化后烟气进行同时脱硫脱硝处理,结果表明随着n(O_3)︰n(NO)增加,NOx的氧化程度提高,脱硝效率不断提高,脱硫效率基本不受影响,始终保持约100%。     

填料塔中乙二胺/磷酸溶液吸收SO2的体积总传质系数

SO2减排已经成为国际关注的焦点问题,近年来,湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、技术成熟等优点,成为当今占主导地位的烟气脱硫方法。可再生胺法脱硫技术作为一种新的脱硫方法得到了普遍关注。为进一步的工业设计提供参考依据,今采用乙二胺/磷酸溶液为吸收剂,测定和计算了在填料塔中乙二胺/磷酸溶液吸收烟气中SO2的体积总传质系数KGa,并研究了液气比、乙二胺浓度、进口气体中初始SO2浓度、吸收液初始pH值及反应温度对KGa的影响。实验结果表明,KGa随液气比的增大、乙二胺浓度的升高、吸收液初始pH值的增大而增大;体积总传质系数随初始SO2浓度的升高、反应温度的升高而降低。     

陶瓷膜接触器化学吸收氮氧化物的传质过程与阻力分析

针对选择性催化还原技术(SCR)存在装置大、运行费用高、催化剂中毒失活等问题,将平均孔径为100 nm的Al₂O₃陶瓷膜进行疏水改性并组装成膜接触器,以NaClO₂水溶液为吸收液,开展陶瓷膜接触器在烟气脱硝领域的应用研究。考察了陶瓷膜接触器在化学吸收脱硝中的稳定性,以及气体流量、吸收液浓度、吸收液流量、吸收液pH等因素对NO脱除率和传质通量的影响,基于阻力串联模型,建立总传质系数方程。研究表明,陶瓷膜接触器在连续600 min运行过程中,NO的脱除效率及传质通量分别稳定在99%和0.038 mol·m^-2·h^-1左右。进气流量的增加会促进NO的吸收,吸收液pH=3时具有最高的氧化吸收性能,同时提高吸收液的浓度会增强NO的脱除效果。NO的传质过程同时受气、液、膜三相阻力控制,传质阻力分析结果表明,可以通过增加气体流速减小气相阻力,增加吸收液浓度同时降低pH减小液相阻力。本研究在烟气脱硝领域具有良好的应用前景。     

氨法烟气脱硫制亚硫酸氢铵过程模拟优化

对氨法烟气脱硫制亚硫酸氢铵过程进行数值模拟和工艺优化,考察了吸收温度、氨水质量分数和烟气SO_2质量浓度对脱硫效果的影响,优化了工艺参数。脱硫过程采用两级吸收塔,分析结果表明,第一吸收塔温度对亚硫酸氢铵质量浓度和SO_2总吸收率影响较小,对吸收塔尾气中SO_2和NH_3质量含量影响较大,第一吸收塔温度优选40~45℃;第二吸收塔温度对烟气脱硫效果影响很大,第二吸收塔温度优选25~30℃;氨水质量分数优选25%~33%;脱硫效率随烟气SO_2质量浓度的增加而降低,随着烟气SO_2质量浓度增大,亚硫酸氢铵和亚硫酸氨的浓度增大,亚硫酸氢铵与亚硫酸铵质量比减小,吸收塔排放尾气中SO_2质量含量增大。     

湿壁塔氨法烟气脱硫模型

近年来氨法脱硫以其低投入,脱硫率高以及有价值的副产物越来越受到重视。今以并流式湿壁塔脱硫实验装置为例,以氨水作为吸收液,在20℃和常压下研究了氨法烟气脱硫的气液传质与化学反应过程,并且在伴有快速的化学反应吸收的双膜理论的基础上,建立了数学模型。利用该模型对并流式湿壁塔氨法脱硫过程进行了模拟,分析了吸收液pH值、液气比、吸收液浓度、烟气流速以及初始SO2浓度对脱硫效率的影响,并与实验结果进行了对比。结果表明:在进气浓度为2500 mg·m·3时,最佳的工艺条件为液气比为2.2~2.8 L·m·3,吸收液pH值为5.8~6.5,烟气流速为1.5~2.5 m·s-1;该模型的计算值与实验数据基本吻合,为氨法烟气脱硫的工业化应用提供了理论参考。     

甘氨酸合钴溶液脱除NO

结合乙二胺合钴具高效脱NO的特性,选取与乙二胺合钴配位结构相似的氨羧化合物——甘氨酸,替代乙二胺作钴配合物配体进行脱NO研究,以期解决乙二胺易挥发、难运输等问题.实验表明：甘氨酸合钴的初始浓度对NO脱除影响显著,随浓度的增大NO脱除率提高;吸收剂的pH值和吸收反应温度也对NO脱除率影响显著,最佳pH值为中性至弱碱性,最佳反应温度50℃左右;同时脱硫脱氮时,尿素的加入因其可促进SO^2-₃的氧化,从而提高甘氨酸合钴同时脱硫脱氮能力.     

乙二胺合钴/尿素湿法同时吸收SO2和NO

利用Co(en)³⁺₃吸收和催化氧化模拟烟气中的NO,同时加入尿素提高SO^2-₃的氧化率,避免产生亚硫酸钴沉淀,以保证长时间烟气高效同时吸收SO₂和NO.实验研究表明,Co(en)³⁺₃浓度大小对脱NO率影响很大,而尿素有无对NO脱除率影响较大;保持高的脱NO率和SO^2-₃氧化率的最佳温度为60～70 ℃;脱NO率和SO^2-₃氧化率受气液传质表面积和传质系数控制.