烟气气相组分及Ca(OH)_2对KMnO_4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。     

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。     

SO2对钙基吸收剂吸收NO的作用机理

针对低温条件下SO2对Ca(OH)2吸收NO的影响进行了实验研究,分析了烟气中O2和H2O对SO2促进Ca(OH)2吸收NO的影响。实验结果表明,当烟气不含SO2时,Ca(OH)2对NO基本无吸收作用;烟气中SO2的存在对NO吸收具有促进作用。H2O和O2对SO2促进NO吸收有显著影响;当烟气不含O2时,即使大量的SO2被吸收,NO吸收效率仍较低;只有SO2与O2和H2O共存才能促进NO吸收。脱硫产物CaSO3对NO无氧化作用;NO、H2O和SO2未在吸收剂表面产生可分解释放NO2的大分子中间配合物。分析认为在脱硫过程中产生了可以促进NO与O2反应的非稳定中间活性组分。     

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.     

过硫酸钠工艺同时氧化吸收燃煤烟气中NO和SO_2的研究

在半间歇式鼓泡床反应器中进行了过硫酸钠工艺同时氧化吸收燃煤烟气中NO和SO2的研究。研究了过硫酸钠浓度、溶液温度、NO初始浓度、SO2初始浓度对体系NO脱除的影响。结果表明,随着Na2S2O8溶液浓度的增加,NO脱除率呈现先增加后变化不大的趋势,0.2 mol/L均为单独脱硝和同时脱硫脱硝的最佳浓度。随着溶液温度的提高、NO初始浓度的降低,NO脱除率显著增加。在所有实验条件下,SO2脱除率均在95%以上。SO2对NO的脱除具有双重作用,一定浓度的SO2,在较低温度范围内,对NO的脱除表现为增强效应,随着温度的升高,增强效应逐渐减弱,在较高温度范围内,转为抑制作用。SO4·-和OH·活性自由基与液相中NO和SO2的相对比例变化是引起NO脱除率变化的根本原因,实验条件的变化直接或间接的改变了这一比例,导致NO脱除率发生变化。     

过硫酸钠工艺同时氧化吸收燃煤烟气中NO和SO_2的研究

在半间歇式鼓泡床反应器中进行了过硫酸钠工艺同时氧化吸收燃煤烟气中NO和SO2的研究。研究了过硫酸钠浓度、溶液温度、NO初始浓度、SO2初始浓度对体系NO脱除的影响。结果表明,随着Na2S2O8溶液浓度的增加,NO脱除率呈现先增加后变化不大的趋势,0.2 mol/L均为单独脱硝和同时脱硫脱硝的最佳浓度。随着溶液温度的提高、NO初始浓度的降低,NO脱除率显著增加。在所有实验条件下,SO2脱除率均在95%以上。SO2对NO的脱除具有双重作用,一定浓度的SO2,在较低温度范围内,对NO的脱除表现为增强效应,随着温度的升高,增强效应逐渐减弱,在较高温度范围内,转为抑制作用。SO4·-和OH·活性自由基与液相中NO和SO2的相对比例变化是引起NO脱除率变化的根本原因,实验条件的变化直接或间接的改变了这一比例,导致NO脱除率发生变化。     

采用数值模拟方法研究同时氧化烟气中NO和SO2的可行性添加剂

Mechanism analysis on simultaneous oxidation of NO and SO2 with additives was presented and numerical simulation was developed to investigate the performances of three additives on oxidation of NO and SO2. The simulation result showed that reaction temperature, residence time, additive dose and NO concentration influence the oxidation process significantly. There exists an optimum reaction condition for each additive, n-C4H10 has the strongest ability to oxidize NO and SO2.     

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%。     

负载金属催化剂的褐煤活性半焦脱除烟气中NO性能及机理

对负载金属催化剂的褐煤活性半焦脱除烟气中NO的性能进行了研究,并对其反应机理进行了探讨。使用自制的脱硝剂在固定床反应装置上进行了脱硝实验;使用红外光谱仪（FTIR）和X射线衍射仪（XRD）对脱硝剂脱硝前后的表面官能团及金属活性相进行了分析。结果表明,金属铜作为催化剂具有优于其他金属的脱硝性能;在铜基催化剂中添加铁作为助剂的活性半焦具有更优的脱硝性能,其有效脱硝质量可达8.70g（基于100g活性半焦）;金属催化剂的低价态活性相具有较高的催化活性,随着脱硝反应的进行,金属活性相被氧化成为活性较低的高价态,最终完全失活;复合金属氧化物铁酸铜能起到活性相"存储"作用,在反应过程中分解成为活性更高的金属活性相,从而提高了脱硝性能。     

不同尺寸反应器内H2O2热分解氧化NO特性与氧化产物分析

采用实验方法研究了不同尺寸滴管炉反应器内H₂O₂热分解氧化NO特性。对比了不同H₂O₂蒸发条件对NO氧化率的影响规律。分析了气体温度、H₂O₂溶液浓度、H₂O₂：NO摩尔比、NO初始浓度及气体流量对NO氧化率的影响。检测了氧化产物并分析了产物的生成路径。结果表明：H₂O₂的快速蒸发是其热分解氧化NO的前提。减小H₂O₂液滴尺寸或液膜厚度可加速H₂O₂蒸发与分解,提高NO氧化率,扩宽NO氧化的温度范围。保证蒸发速率可削弱H₂O₂浓度对NO氧化率的影响。当H₂O₂：NO < 10时,NO氧化率随H₂O₂：NO的增加而增加;当H₂O₂：NO>10时,NO氧化率几乎不随H₂O₂：NO变化。H₂O₂热分解对于较高浓度的NO具有更高的氧化效率。H₂O₂热分解氧化NO的主要产物为NO₂。HO₂·直接将NO氧化为NO₂,·OH则先将NO转化为HONO,然后进一步氧化为NO₂。     

活性焦低温催化氧化NO脱除性能评价及热再生试验

活性焦是一种高性价比的炭基催化脱硝材料,为研究其在低温无氨条件下的脱硝性能及热再生情况,采用固定床试验装置,进行低温脱除NO性能评价及原位热再生试验;并对2种试验用活性焦的比表面积、孔径分布和表面官能团等进行表征分析,研究表面特性对去除NO性能的影响;初步探讨活性焦对NO的低温脱除及热再生机理。结果表明:在进口NO体积浓度100×10-6、O_2体积浓度6%、反应温度70℃、空速1 000 h-1的NO脱除试验条件下,出口NO浓度随时间增加逐渐上升,脱硝率则直线下降。结合红外表征,定性说明活性焦脱除NO过程中存在催化氧化及吸附,可能的机理是活性焦中活性官能团将NO氧化为NO_2,并以吸附态NO_2形式赋存于活性焦孔隙表面,部分化学吸附态NO_2又在活性焦表面发生歧化反应,形成吸附态NO_3。O_2体积浓度6%、再生温度70～400℃、升温速率2℃/min的热再生试验条件下,NO浓度先快速上升,100～150℃达到平台,210℃左右达到脱附量峰值,此时NO脱附折算浓度约85 mg/m3,之后NO浓度逐渐下降至0;模拟烟气在250℃以上时,CO开始析出,CO生成量与再生温度成正比。脱硝后的活性焦在原位热再生过程中,吸附态NO_2又分解为NO释放出来。2种试验用活性焦样品的微观孔隙结构较为相似,活性焦样AC1和AC2的等温曲线都属于IV型等温曲线,迟滞回线属H4型,这说明2种样品的微观结构多为狭缝状孔道;AC2在吸附脱附曲线低P/P0区拐点处的吸附量、孔容、BET比表面积比AC1略大,说明前者样品中的微孔相对更多;活性焦样AC1和AC2的最可几孔径分别为1.76和1.57 nm。XPS和脱硝性能评价发现含有更多含氧/氮官能团的活性焦样品,脱硝活性更强。     

高硫型煤常压固定床气化炉内固硫效果研究：（Ⅰ）不同因素对固硫效果的影响

用正交试验研究常压固定床气化炉内石灰石／白云石的固硫行为，研究煤样，脱硫剂，添加物和实验条件等对固硫效果的影响，实验发现；大粒度煤栗有利于固硫；白云石比石灰石固硫效果好，不同种类石灰石之间固硫效果存在差异，大粒度脱硫剂，高钙硫比均有利于固硫。     

基于高级氧化法烟气脱硫脱硝的研究进展

煤炭燃烧产生大量二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx).随着多污染物控制技术的改进,燃煤电厂的污染物控制成效明显,但锅炉烟气污染仍未得到有效控制.本文首先介绍了高级氧化法的原理和特点,简述了Fenton法、臭氧氧化法和光催化氧化法三种方法,并进行对比与分析三种方法的优缺点,进而通过预实验探究了铁酸铜(CuFe2O4)活...     

短程硝化过程中NO_2~-对NH_4~+及NH_2OH氧化产生N_2O的影响

N2O是一种强效的温室气体,而污水生物脱氮过程是N2O产生的一个主要人为来源。在本研究中,向生物处理出水中投加NH+4、NH2OH及NO-2,研究了NO-2对NH+4及NH2OH氧化过程中N2O产生的影响。试验结果表明,NH+4及NH2OH氧化过程的最初30 min内(总反应时间180 min)产生的N2O占总N2O产生量的25%以上。在NH4+或NH2OH氧化完成前的30 min内,N2O的净产生量仅有0.2 mg·L-1。NH2OH的氧化是短程硝化开始阶段产生N2O的途径,此后NH+4或NH2OH氧化为AOB提供还原NO-2电子,引起的反硝化作用是产生N2O的主要途径。在实际生活污水短程硝化试验过程中,由于部分COD的存在,在低氧条件下,可能会出现异养菌的反硝化作用。同时,由于氧气及NO-2对氧化亚氮还原酶(NOS)的抑制,使得在生活污水进行短程硝化时,N2O的净产量比上述出水试验时增加了17%以上,总产量最高达到了11.07 mg·L-1。这一途径对N2O产生的贡献也是不容忽视的。     

氯氧化铁催化过碳酸钠同时脱除NO和SO_2的实验研究

采用氧化铁和氯化铁制备FeOCl,以催化过碳酸钠发生氧化反应,同时脱除NO和SO_2,考察了反应时间、FeOCl的用量、溶液中过碳酸钠所承载的H_2O_2的含量、溶液初始pH值以及可见光的照射时间对SO_2和NO脱除效率的影响。结果表明,同时脱除NO和SO_2的优选条件为:反应时间30 min,FeOCl用量0.8 g/L,H_2O_2含量20 mmol/L,溶液初始pH值为5.5以及可见光照射时间30 min。在以上情况下,SO_2的脱除效率可维持在99.9%,NO的脱除效率达88.7%。     

氯氧化铁催化过碳酸钠同时脱除NO和SO_2的实验研究

采用氧化铁和氯化铁制备FeOCl,以催化过碳酸钠发生氧化反应,同时脱除NO和SO_2,考察了反应时间、FeOCl的用量、溶液中过碳酸钠所承载的H_2O_2的含量、溶液初始pH值以及可见光的照射时间对SO_2和NO脱除效率的影响。结果表明,同时脱除NO和SO_2的优选条件为:反应时间30 min,FeOCl用量0.8 g/L,H_2O_2含量20 mmol/L,溶液初始pH值为5.5以及可见光照射时间30 min。在以上情况下,SO_2的脱除效率可维持在99.9%,NO的脱除效率达88.7%。     

高比表面积Ca(OH)2应用于焦化厂烟气脱硫的研究分析

为提高Ca(OH)_2脱硫剂脱硫效率,制备了高比表面积(BET)Ca(OH)_2,并在工业化装置进行了干熄焦尾气干法脱硫和焦炉烟气脱硫试验。结果表明,与普通的Ca(OH)_2相比,高BET Ca(OH)_2的理化指标和脱硫效率都有明显提升,且脱硫剂用量更少;将其直接喷入脱硫塔进行干熄焦尾气脱硫,不需要喷水加湿也能将烟气中SO_2质量浓度控制在30 mg/m~3以下,说明其脱硫活性高,可以代替干法脱硫剂NaHCO_3。     

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。     

乙炔法气相合成醋酸乙烯工业固定床反应器优化操作的研究（Ⅰ）乙炔、醋酸在Zn（Ac）2—活性炭催化剂上合成醋酸乙烯反应的宏观动力学

用非等温固定床反应器，参照工业生产条件（反应温度为１６０～２１０℃、进口乙炔气与醋酸的摩尔比为５～９），对新型Ｚｎ（Ａｃ）２—活性炭催化剂上合成醋酸乙烯的宏观动力学进行了实验研究。对实验数据进行计算机模拟的结果表明，在实验条件范围内乙炔与醋酸在新鲜催化剂上的反应速率仅与乙炔的分压有关，并且假设该反应为１级反应时，实验数据的拟合精度能充分满足要求。由此导出了相应的宏观反应动力学方程，为进一步研究该反应的失活动力学和建立工业固定床反应器模型提供了有关的基础方程和数据。     

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。