臭氧氧化结合氨法同时脱硫脱硝的实验研究

采用臭氧氧化结合氨水溶液的方法,在填料塔内开展了同时脱硫脱硝的实验研究。通过考察O_3与NO摩尔比[n(O_3)/n(NO)]、吸收液氨水质量分数、液气比、SO_2进口质量浓度以及NO进口质量浓度等因素对脱硫脱硝效率的影响,确定其最佳工艺操作条件,并在此条件下进行稳定性实验。结果表明:臭氧的加入显著地提高了脱硝效率,当n(O_3)/n(NO)=1.0时,脱硝效率可以达到85.7%;氨水质量分数的增加也在一定程度上提高了脱硝效率;最佳工艺操作条件为O_3与NO摩尔比为1.0、吸收液氨水质量分数为0.15%和液气比为40 L/m~3。在最佳工艺条件下,对SO_2和NO进口质量浓度分别为5 120 mg/m~3和600 mg/m~3的烟气进行脱除实验,其平均脱硫效率和脱硝效率可以达到100%和88.1%。该方法具有较高的脱除效率和广泛的应用前景。     

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。     

臭氧氧化同时脱除烟气中NO和SO_2的研究

燃煤烟气往往含有大量NO和SO2,它们会引起严重的光化学污染和酸雨现象。采用臭氧氧化-碱液吸收工艺,实现同时脱硫脱硝,使出口烟气能够稳定达标排放。实验结果表明,当温度≤150℃,O3∶NO物质的量比为1时,NO氧化率高于90%,当温度达到200℃后,臭氧分解速率显著增加,NO氧化率显著降低。烟气中SO2的存在会使NO的去除率略微降低,但是影响不大,且O3对SO2的氧化率约为5%左右。将臭氧氧化后的烟气分别采用NaOH和Ca(OH)2溶液吸收,研究发现,相同质量浓度时,NaOH溶液对NOx具有更好的吸收效果;当pH值大于4时,NOx和SO2的去除率分别能达到80%以上和接近100%。     

臭氧氧化结合硫代硫酸钠溶液喷淋同时脱硫脱硝

采用臭氧氧化结合湿法喷淋硫代硫酸钠溶液的方法开展模拟烟气同时脱硫脱硝实验研究。结果表明,采用臭氧氧化结合Na2S2O3-Na OH溶液湿法喷淋可以实现NOx和SO_2协同脱除:在O_3/NO摩尔比为1.1~1.2时,溶液中Na2S2O3浓度的增加会提高系统的NO_x脱除效率,烟气中SO2的存在会促进NOx的脱除,当SO2浓度为1030mg·m~(-3)、2.0%Na_2S_2O_3溶液作为喷淋液时可实现较高的SO_2脱除效率,同时NO_x脱除效率可达70%以上;喷淋液p H在2.5~9范围内变化时提高浆液p H有利于NOx的脱除,当p H=9时脱硝效率可达75%。180 min连续同时脱硫脱硝实验结果表明,硫代硫酸钠可有效促进NOx的脱除,并实现SO2较高的脱除效率,同时可实现系统同时脱硫脱硝连续稳定运行,喷淋吸收后烟气中NO_x的主要转化产物为NO~-_2,该方法作为一种有效的同时脱硫脱硝技术,具有一定的工业应用推广前景。     

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%。     

富氧燃烧烟气高压同时脱硫脱硝及液相产物氧化

富氧燃烧烟气高压脱硫脱硝是控制污染物排放的主流技术,资源化回收吸收产物中硫酸和硝酸是降低净化成本的关键。通过差分吸收光谱和分光光度法对高压鼓泡反应器同时脱硫脱硝过程中的气液产物进行测量。发现NO/SO_2体积分数比会影响NO和SO_2的吸收效率,φ(NO)/φ(SO_2)>1,SO_2促进NO吸收,φ(NO)/φ(SO_2)<1,SO_2抑制NO吸收。最优液相氧化压力为1.5 MPa,NO可催化液相中H_2SO_3氧化,φ(NO)/φ(SO_2)<1时,SO_2抑制HNO_2氧化,当φ(NO)/φ(SO_2)>1时,SO_2对HNO_2氧化无明显影响,但H_2SO_3氧化率略有降低。综合考虑,最优的φ(NO)/φ(SO_2)比为1,此时NO和SO_2的吸收率和氧化率都较高。气相中有HONO产生,这导致对NO吸收率的高估,采用拉曼光谱证明吸收过程中产生的氮硫化合物主要为HADS。     

O_3气相氧化-液相吸收法脱除烟道气中NO的中试实验研究

针对烟道气中低浓度NO难以脱除的特点,采用臭氧氧化-液相吸收的工艺进行脱硝中试实验研究,利用O_3的强氧化性特点,将NO氧化为易溶于水的NO_2,在鼓泡塔中用吸收液进行吸收反应。考察了烟道气的氧含量、吸收液的pH及吸收温度等条件对NO吸收效率的影响。实验结果表明,O_3停留时间对NO的氧化率影响不大;当n(O_3)/n(NO)=0.7时,NO的氧化率可达83%;在通入O_3的条件下,烟道气的含氧量对NO的氧化率影响不大;当进气量为0.5 m~3/h,脱硝效率可达81%;碱性环境中,吸收液的pH适宜维持在8;在20~70℃温度范围内,吸收液的温度对脱硝效率影响较小。     

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。     

活性焦低温催化氧化脱硝影响因素及机理

为了研究活性焦低温催化氧化NO特性,采用长周期试验,搭建固定床反应器试验台架,按照煤粉工业锅炉实际烟气组分模拟配制试验烟气。重点分析反应温度、O_2体积分数、空速及SO_2体积分数对脱硝效率影响,同时对反应前后的活性焦进行红外及热重分析。结果表明:当温度由50℃升到90℃时,活性焦脱硝效率显著下降,有效脱硝时间由81 h降到2.3 h;当O_2体积分数由0提高到10%时,有效脱硝时间由0.6 h提高到35 h;空速由500 h~(-1)升高到2 500 h~(-1)时,有效脱硝时间由15 h降到0.26 h;SO_2体积分数由0提高到200×10~(-6)时,有效脱硝时间由15 h降到1.6 h。红外及热重分析结果表明,低温时NO被催化氧化为NO_2,且大部分NO_2被活性焦吸附。     

超声雾化过硫酸钠联合氢氧化钙吸收脱硫脱硝

使用超声雾化/紫外光/热量协同活化过硫酸钠(Na_2S_2O_8)溶液,联合Ca(OH)_2吸收作用,脱除烟气中的SO_2和NO,获得了较高的脱除效率。实验研究了影响烟气中SO_2和NO脱除的主要因素,并且对实验过程中的主要活性物质以及反应机理进行了分析。使用超声波雾化器产生的液滴d_(50)值为7.2μm,粒径小于10μm液滴占总数的72%。超声雾化可以加速Na_2S_2O_8溶液在受紫外光/热量协同活化时分解产生SO_4~-·和·OH等自由基,提高污染物的脱除效率。Na_2S_2O_8浓度、UV功率的升高会促进烟气中NO和SO_2的脱除;烟气流量、溶液pH值等参数的升高不利于NO和SO_2的脱除;烟气温度变化对NO的脱除具有双重影响。在最佳的条件下,NO和SO_2的脱除效率分别为97.5%,86.3%。同时确定了该实验体系下脱硫脱硝过程中的主要活性物质为SO_4~-·和·OH。     

有机亚砜类催化剂催化氧化脱硫脱硝研究

为了开发简易、有效和成本低的燃煤烟气污染物控制方法,搭建模化试验系统,对有机亚砜类催化剂催化氧化脱硫脱硝一体化技术进行了研究。结果表明,在烟气温度150℃左右,有机亚砜类催化剂可以高效脱除单质汞和硫氧化物,并且可以脱除合成烟气中的大量氮氧化物;通过添加氢氧化铵控制系统pH值,汞脱除效率可达95%;溶液pH6.3,SO_2脱除率99.5%以上,pH4时,SO_2脱除率低于60%;NO_x的脱除取决于烟气中的NO和NO_2的相对形态,实际操作中烟气入口处通入强氧化剂O_3,将NO氧化为N_2O_3和NO_2,再进行后续的脱除,可以保证烟气中氮氧化物的脱除效率不低于80%。结果表明采用有机亚砜类催化剂是在低温条件下处理燃煤烟气多种污染物的可行选择。     

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。     

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.     

烟气低浓度氮氧化物前置臭氧氧化工艺研究

采用数值模拟方法,结合标准k-ε模型、组分输运模型和层流有限速率模型,以某特定结构的臭氧投加设备为研究对象,对影响臭氧氧化工艺过程的相关因素进行深入分析。研究结果表明,NO的氧化效率随着烟气中O_3/NO摩尔比的增加而升高,但增加速率逐渐降低;当O_3/NO摩尔比为1、烟气温度为100～250℃时,NO的氧化效率随着温度的升高而降低;烟气中SO_2浓度对NO的氧化效率没有明显的影响。     

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)。     

氧化铁吸收S0_2的反应机理

通过实验,研究了三种晶型的氧化铁脱硫剂(Fe_3O_4、γ-Fe_2O_3和α-Fe_2O_8)对SO_2的吸收特性。结果表明,在380～450℃的温度范围,对于新制脱硫剂,Fe_3O_4的脱硫速率最快;而对于再生后的脱硫剂,不同初始晶型的氧化铁均转化成α-Fe_2O_3,并且其活性较初始α-Fe_2O_3有较大幅度的提高。X射线分析表明,氧化铁吸收SO_2后的产物主要为Fe_2(SO_4)_3。吸收剂在645℃下再生,放出SO_2和SO_3。对氧化铁吸收SO_2的过程进行了热力学计算,表明在450℃下,吸收反应为不可逆反应,脱硫率可达100％。探讨了因氧化铁表面吸附水蒸汽而加速SO_2吸附及氧化的作用机理。     

湿壁塔中钴氨络合物烟气脱硝的传质系数

为了研究钴氨络合物烟气脱硝的传质系数,搭建了湿壁塔反应装置。通过改变进入湿壁塔内模拟烟气的NO和SO_2浓度、钴氨络合物的浓度、反应温度等,对钴氨络合物吸收NO的传质系数进行了实验研究。实验结果表明,当烟气中NO浓度和钴氨络合物浓度增加时,NO传质系数增大;当SO_2浓度增大时,NO传质系数减小。并且发现,钴氨络合物吸收NO的最佳反应温度为55℃。可为开发钴氨络合物同时脱硫脱硝技术提供参考。     

臭氧氧化脱硝技术研究进展

区别于还原法脱硝技术,臭氧氧化脱硝技术将NO氧化为易溶于水的NO_2和N_2O_5等,结合后续吸收工艺进行脱硝。臭氧氧化脱硝技术已经广泛应用于催化裂化、工业锅炉烟气NO_x排放控制。结合臭氧氧化技术的工艺特点及反应动力学,分析了复杂烟气组分中NO氧化的选择性,重点关注臭氧与NO摩尔比、反应温度和停留时间等关键工艺参数对氧化产物组成的影响。通过阐述湿法与半干法脱硫工艺中的硫硝协同吸收原理,分析吸收剂、吸收气体组成、添加剂等因素对吸收效率的影响。在此基础上,提出臭氧氧化脱硝技术研究中存在的不足以及此技术未来的发展前景。     

垃圾焚烧烟气臭氧同时脱硝脱汞反应动力学研究

近年来,臭氧多种污染物一体化脱除技术在大气环境治理方面得到了广泛应用。臭氧作为一种强氧化剂,除了可将烟气中的NO深度氧化外,还可实现对微量重金属元素Hg的氧化脱除。通过建立臭氧与多种烟气污染物的反应动力学机理,采用Chemkin Pro软件,对某垃圾焚烧烟气臭氧同时脱硝脱汞过程进行反应动力学模拟。通过对NO、Hg与O_3反应的敏感度系数分析,得到O_3对NO和Hg氧化的关键基元反应,从而提出O_3和Hg的氧化反应路径;并进一步改变原烟气的初始参数,探究烟气温度、摩尔比和反应时间对NO和Hg脱除过程的影响。模拟结果表明,随着O_3/NO摩尔比增大,NO和Hg的氧化脱除效率增大。温度对于O_3深度氧化NO过程和Hg氧化脱除过程均有显著影响,温度过低,反应速率较慢,氧化过程延长;温度过高,反应速率加快,但由于中间产物的氧化分解,导致总体氧化脱除效率降低; NO深度氧化为N_2O_5的反应时间远大于初级氧化为NO_2的反应时间,深度氧化时间为5~8 s,最佳反应温度为60~80℃;垃圾焚烧过程产生的HCl气体对Hg氧化具有促进作用,Hg氧化为Hg~(2+)的反应时间在4~6 s,最佳反应温度在110℃左右,最终氧化产物为HgO和HgCl_2。     

燃煤烟气氧化脱硫脱硝技术进展

SO_2和NO_x是燃煤烟气的主要产物,严重威胁着生态环境和人类的生命安全。如何有效地减少大气污染物的排放已成为环保工作者研究的热点。介绍了燃煤烟气氧化脱硫脱硝一体化技术的最新研究进展,详细阐述了NaClO_2/NaClO、O_3、KMnO_4、H_2O_2及新型氧化脱硫脱硝技术原理、特点和存在问题,展望了脱硫脱硝技术的发展前景。