基于尿素/NaClO2溶液湿法烟气同时脱硫脱硝的研究

结合燃煤电厂实际工况条件,基于尿素/NaClO2溶液进行了同时脱硫脱硝试验研究,探索尿素/NaClO2湿法同时脱硫脱硝的主要影响因素和优化工艺条件,并分析其反应机理.结果表明:纯尿素溶液可有效脱除烟气中的SO2,但对NO脱除效果较差,NaClO2的添加可有效改善NO的脱除效果;液气比和NaClO2质量分数增大有利于提高尿素/NaClO2溶液的脱硫脱硝效果,其中NaClO2质量分数对NO脱除效率的影响比对SO2脱除效率的影响明显;空塔气速和NO初始质量浓度与系统脱硫、脱硝效率成负相关关系.NaClO2的添加对尿素溶液脱硫效果影响较小,SO2被吸收后生成的SO32-主要被烟气中溶于水的O2氧化成SO42-;难溶于水的NO被NaClO2氧化为NO2和NO2-等,进而被尿素溶液有效吸收,NOx最终多数以N2形式排放.     

酸性NaClO_2溶液同时脱硫、脱硝的试验研究

以NaClO2溶液为吸收剂,在自行设计的小型鼓泡反应器中进行了烟气同时脱硫、脱硝的实验研究,分析了影响脱除效率的各种因素及规律.试验发现,NaClO2初始浓度、吸收溶液初始pH值、吸收液温度、SO2和NO初始浓度等对脱除效率影响较大;在确定的最佳试验条件下,脱硫、脱硝效率分别达到100%和95.2%.另外还利用光化学方法分析了脱硫、脱硝产物,结果表明:脱硫产物主要为SO24-,脱硝产物主要为NO3;在此基础上,提出了酸性NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应机理.     

I_2/KI溶液同时脱硫脱硝的试验研究

采用I2/KI溶液作为吸收液,以Fe3＋作为催化剂在自制的鼓泡反应器内,对模拟烟气进行同时脱硫脱硝的试验研究,主要考察I2物质的量浓度,Fe3＋物质的量浓度,吸收液初始pH值,反应温度,模拟烟气中NO、SO2及O2的体积分数、烟气气体流量等因素对SO2和NO脱除效率的影响.结果表明：烟气中SO2极易被脱除,在各试验条件下SO2脱除率均大于98%;NO的脱除率随吸收剂初始浓度、Fe3＋浓度、烟气中的O2、NO及SO2体积分数的增大而增大,随烟气流量的增加而降低;吸收液pH值对脱硫脱硝率的影响不是很大,因此吸收液的pH值可取在弱酸到弱碱的范围内,降低对设备材质防腐蚀性能的要求.     

KMnO_4氧化复合NaOH液相吸收脱除NO的研究

研究了KMnO_4/NaOH混合溶液氧化吸收NO过程,结果表明:KMnO_4对NO的脱除效果明显好于NaClO_2,而H_2O_2、NaClO对NO脱除几乎没有效果;KMnO_4或NaOH浓度的增加都能促进NO的氧化吸收,从而提高NO的脱除率;KMnO_4/NaOH同时脱硫脱硝过程中,SO_2几乎能被完全吸收,脱硫率可达98%以上。KMnO_4浓度较低时,SO_2的加入使NO脱除效率有轻微下降;而当KMnO_4浓度较高时,SO_2的加入对NO的脱除有促进作用,使NO脱除率增加15%左右。     

烟气条件对KMnSO_4复合NaOH同时脱硫脱硝的影响

采用KMnSO_4复合NaOH溶液鼓泡吸收装置研究了烟气条件对同时脱硫脱硝的影响,分析了影响氧化吸收效果的关键参数,得出以下结论:烟气流速增加会使脱硫脱硝的效率下降,且对脱硝的影响更大;烟气中的氧气含量变化对脱硫的影响不大,但其增加会促进NO的氧化从而提高脱硝率;反应温度的增加会明显抑制SO_2和NO_x的吸收,使其脱除率下降;粉尘浓度增加也会使SO_2和NO_x的脱除率有一定程度的下降。     

烟气主要成分对基于高活性吸收剂的烟气脱硫脱硝过程影响

采用自行制备的"富氧型"高活性吸收荆.在最佳工艺条件下,通过固定床实验研究了烟气中CO2、O2对高活性吸收荆脱硫脱硝效率的影响和SO2、NOx共存时对彼此脱除效率的影响.研究结果表明:O2的存在对脱硫脱硝有一定的促进作用;CO2的存在时脱硫有抑制作用,但对脱硝有促进作用;SO2在浓度小于2 500 mg/m3时对NO的脱除起促进作用,大于2 500 mg/m3时则阻碍NO的脱除;NO的存在对脱硫起促进作用,使脱硫产物中硫酸钙比例增加.该研究结果对基于高活性吸收剂脱硫脱硝工艺深入研究和应用提供了理论依据.     

吸附协同等离子体作用的顺序式锅炉烟气脱硫脱硝工艺

针对锅炉（烟厂用锅炉等）烟气，提出了一种具有高脱除率和低能耗的顺序式烟气脱硫脱硝工艺。即在吸附剂颗粒表面利用活性N原子还原NO产生的活性0原子来继续氧化二氧化硫生成SO3，并通过化学反应动力学模拟研究了该工艺的可行性。NO／SO2/N2系统等离子体脱硫脱硝的模拟结果显示：NO有显著的脱除效果，SO2有少量转化为SO3，SO2脱除率随停留时间增加而增加。研究结果表明顺序式烟气脱硫脱硝是可行的，关键在于选用合适吸附剂来控制其表面的O2浓度和停留时间。     

介质阻挡放电中烟气相对湿度对脱硫脱硝的影响

为了深入了解NO和SO2在介质阻挡放电反应器中的反应机理,研究了烟气中水蒸气含量对脱硫脱硝效率以及功耗的影响.试验结果表明:烟气中水蒸气含量对介质阻挡放电脱硫脱硝的效率有较大的影响,在N2/NO/SO2/H2O体系中,水蒸气含量的增加会造成放电功耗增大,使NO脱除效率降低、SO2脱除效率明显提高,并对生成产物NO2的浓度也有一定的影响.利用红外光谱分析反应产物,发现NO和SO2在介质阻挡放电反应器中会生成NO2、N2O、HNO3、H2SO4、SO3等物质.     

基于喷淋散射技术的臭氧前置氧化氨法同时脱硫脱硝特性研究

基于喷淋散射技术采用前置臭氧氧化结合氨水吸收的方法,开展了烟气同时脱硫脱硝实验研究,测试了O_3与NO物质的量比、SO_2质量浓度、NO质量浓度、液气比和浸液深度等对脱硫脱硝效率的影响,建立了喷淋散射传质面积计算模型。结果表明:O_3与NO物质的量比增大可明显提高脱硝效率;SO_2质量浓度增大会促进NO_2的吸收;液气比和浸液深度的增大均会使总传质面积增大,从而提高脱硫脱硝效率;在O_3与NO物质的量比为1、液气比为6 L/m~3的工况下,浸液深度为50 mm、氨水质量分数为0.06%时,采用喷淋散射技术后脱硫效率和脱硝效率分别可达99.6%和82.5%,均高于同参数下仅喷淋技术和仅鼓泡技术。     

利用改性TiO_2光催化同时脱硫脱硝的试验及其反应机理的研究

通过在活性炭纤维(ACF)上负载锐钛矿型二氧化钛和混晶型二氧化钛,制备了TiO2/ACF1和TiO2/ACF2 2种可用于烟气同时脱硫脱硝的光催化剂,并分别在不同试验条件下考察了2种光催化剂同时脱硫脱硝的效率.同时,利用扫描电镜(SEM)和X-射线电子能谱(EDS)分析了反应前后光催化剂的微观性质,对其尾气吸收液的成分进行了离子色谱分析,探讨了TiO2/ACF2光催化剂同时脱硫脱硝的反应机理.结果表明:TiO2/ACF2光催化荆的催化活性较高,在最佳试验条件下,TiO2/ACF2光催化剂脱除SO2和NO的效率可分别达到97.5%和49.6%;烟气中SO2和NO的脱除经历了吸附、催化氧化和溶解3个过程,在本试验条件下,负载型TiO2/ACF2光催化剂对SO2和NO的催化氧化占主导地位.     

基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝反应特性研究

在鼓泡反应装置中进行了MgO为吸收区吸收剂、NaClO_2为氧化区吸收剂的脱硫脱硝实验,研究了NaClO_2浓度、NaClO_2溶液的pH、温度和烟气体积流量等参数对脱硫脱硝效率的影响,并在液相产物分析的基础上推测了反应历程。结果表明:在最佳条件下,SO_2和NO的脱除效率均达到100%,NO_x的脱除效率可达65%。     

尿素-石灰湿法烟气脱硝的影响因素

研究在现有湿法脱硫设施的基础上进行简单改进即可以实现烟气同时脱硫脱硝的技术,提出了以尿素-石灰溶液为吸收剂的湿法烟气脱硝技术.在试验中采用两级串连的填料塔为主体反应器,考察了吸收剂浓度(尿素/石灰)、空塔气速、吸收反应温度、pH值及添加剂KMnO4对脱硝效率的影响.结果表明:当尿素浓度为5 %、空塔气速为0.4 m/s、吸收反应温度为60～70℃、以石灰调节PH为8～9、并添加0.04%KMnO4时,可实现84.8%的脱硝效率.     

基于臭氧前置氧化的新型喷淋散射技术同时脱硫脱硝实验研究

采用喷淋散射技术结合臭氧前置氧化进行同时脱硫脱硝实验,探究了O_3与NO物质的量比、SO_2初始体积分数、液气体积比、浸没深度等对脱除效率(脱硫和脱硝效率)的影响。结果表明:喷淋散射技术的脱除效率均高于只喷淋或只鼓泡方式;随着O_3与NO物质的量比和SO_2初始体积分数的增大,脱硝效率不断提高,脱硫效率基本未受影响;脱除效率随液气体积比和浸没深度的增大而提高;与只喷淋方式、液气体积比较大的条件相比,采用喷淋散射技术、液气体积比较小时的脱除效率更高;与只鼓泡方式、浸没深度较大的条件相比,采用喷淋散射技术、浸没深度较小时的脱除效率更高。     

氯酸钠与石灰石的混合浆液同时脱除NO和SO_2的实验研究

采用NaClO_3作为氧化吸收剂,与质量分数15%的石灰石浆液进行混合,并在鼓泡反应装置下进行了烟气同时脱硫脱硝的实验研究。根据实验结果分别考察了混合浆液中氯酸钠的浓度、反应浆液温度、浆液整体的pH值和NO通入浓度对同时脱硫脱硝效率的影响,并做出简要分析。研究结果表明,在一定范围内,SO_2均可以在实验中被完全去除,而增加氧化剂浓度和NO浓度均可提高NO的吸收率;当温度超过55℃则不利于NO的氧化吸收;过高的pH值对NO的脱除也有负面作用。实验结果验证了氯酸钠与石灰石混合浆液对于同时脱硫脱硝的可行性。     

湿法脱硫协同蒸汽相变脱除燃煤PM_(2.5)的试验研究

对燃煤细颗粒在湿法烟气脱硫(WFGD)系统中的脱除效果进行了试验研究.通过向塔内添加蒸汽以促进细颗粒的凝结长大,实现脱硫过程协同脱除燃煤细颗粒,并分析了不同操作参数对细颗粒和SO2脱除效率的影响.结果表明:在常规湿法烟气脱硫过程中,PM10的质量浓度脱除效率较高,约为55%,而PM2.5质量和数量浓度脱除效率很低;通过在洗涤塔内添加蒸汽,可以有效提高PM10和PM2.5的脱除效率,脱除效率随液气比的增大而提高,特别是数量浓度的脱除效率;燃煤细颗粒的脱除效率随塔内烟气过饱和度的增大而提高,而脱硫效率几乎不受塔内过饱和度的影响,均能稳定在75%左右;随脱硫塔入口烟气温度的升高,细颗粒的脱除效率降低.     

H2O2同时脱硫脱硝的试验研究

为实现火电厂烟气的脱硫脱硝一体化，采用H2O2为氧化剂进行了同时脱硫脱硝试验．在鼓泡反应器中，将原电厂烟气通过H2O2溶液、尿素溶液和电厂脱硫石灰石浆液进行了脱硫脱硝一体化试验．结果表明：脱硝效率随着H2O2质量分数的增加而升高；试验得出的最佳H2O2溶液温度与石灰石一石膏法脱硫循环浆液的温度范围相吻合；在配合尿素和石灰石浆液试验时，脱硝效率高达75％．     

加压纯化富氧燃烧烟气的气相模拟研究

通过提高压力协同脱除NO和SO2是纯化富氧燃烧烟气的新方法。利用CHEMKIN软件构造211步加压脱除NO和SO2的反应机理,并利用ROP系数分析法和影响参数分析法确定O2在高压下氧化NO、SO2的重要步骤和影响参数。模拟表明在气相情况下,提高反应压力、降低反应温度有助于NO向NO2的转化,结合湿法烟气脱硝的方法,可有效地将NO转化为HNO3进行回收利用。但对于SO2的氧化反应,加压均相脱除效果并不显著。根据反应机理,提出添加少部分臭氧可加速反应进程的设想,并利用CHEMKIN软件进行模拟,结果表明NO向NO2转化的转化率和转化速率都显著提高,但臭氧对SO2的氧化依然不明显。     

船舶尾气臭氧氧化-海水吸收的脱硫脱硝新工艺研究

通过模拟试验研究了臭氧氧化结合海水吸收同时脱除船用发动机排气中SO2和NO2的新工艺.在管式反应器内研究了反应温度、n(O3)/n(NO)(物质的量之比)、碳氢、SO2等对臭氧氧化NO的影响,并对模拟尾气进行了臭氧氧化结合海水吸收的脱硫脱硝试验.结果表明,n(O3)/n(NO)对臭氧氧化NO影响很大,NO氧化率随n(O3)/n(NO)呈线性增长,n(O3)/n(NO)为1,反应温度分别为常温、150℃和200℃时,NO氧化率分别达到99.0%、98.3%和98.1%;反应温度低于200℃时,温度对臭氧氧化NO影响很小,而当反应温度升至275℃时,NO氧化率明显下降,这与臭氧在较高温度下分解有关;SO2在O3/NO/SO2/N2/O2体系和O3/NO/C2H4/SO2/N2/O2体系中对臭氧氧化NO都没有影响;200℃以下,C2H4对臭氧氧化NO影响很小,而在275 ℃时,C2H4对臭氧氧化NO有一定促进作用;模拟尾气经臭氧氧化-海水吸收后,脱硫率为98.5%,n(O3)/n(NO)为1时的脱硝率为91.05,NO能耗为56.4 g、(kW·h).     

介质阻挡放电条件下添加乙烯对NO氧化影响的试验研究

采用小型试验装置模拟烟气C2H4、O2、N2和NO,利用介质阻挡放电对模拟烟气中的NO进行了氧化试验,并通过改变C2H4、O2的体积分数分析NO的氧化效果.结果表明：添加乙烯可以大幅度提高NO的氧化作用,且随着乙烯体积分数的增加,NO的脱除率逐渐增大;模拟烟气中氧气的体积分数对NO的氧化也有一定程度的影响,随着氧气体积分数的增加,NO的脱除率和NO2的生成率均呈递增的趋势;添加乙烯后,模拟烟气的氧化产物主要是CO;添加C2H4可以大幅度降低脱除NO的反应能耗.     

富氧型高活性吸收剂同时脱硫脱硝脱汞的实验研究

以粉煤灰和消石灰为主要成分,分别添加了少量添加剂制备了2种富氧型高活性吸收剂M和N.在固定床实验台上,研究了富氧型高活性吸收剂同时脱硫脱硝脱汞的性能.结果表明:当温度升高时,2种富氧型高活性吸收剂脱汞效率均提高;SO2抑制了2种富氧型高活性吸收剂对汞的脱除效率,但延长了穿透时间;当NO浓度增加时,吸收剂M对单质汞的脱除率降低,而对吸收剂N的汞脱除效率影响很小;模拟烟气中汞浓度的变化对脱硫和脱硝效率几乎没有影响.