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。     

基于CFD模拟的臭氧低温氧化烧结烟气中NO过程分析

以256 m~2烧结机O_3氧化烧结烟气中NO过程为研究对象,采用CFD数值模拟方法考察了含O_3喷射气体与烧结烟气流动及NO低温氧化特性。通过与76步复杂反应机理的对比验证了11步简化机理的适用性,分析了反应温度、O_3/NO摩尔比以及O_3分布特性对NO氧化效率和不同价态NO_x转化率的影响规律。通过对简单结构反应器的模拟结果表明:NO_3稳定性较差,烟道内主要氧化产物为NO_2与N_2O_5;随反应温度升高,NO氧化效率基本保持不变,NO_2转化率提高且提升速率逐渐增大而N_2O_5呈相反规律;随O_3/NO摩尔比增大,NO氧化效率提高但提升速率逐渐减小,NO_2转化率先增大后在摩尔比高于1.25时开始减小,而各工况均产生N_2O_5且生成量逐渐增大,其原因为射流核心区可提供高O_3/NO摩尔比条件;通过优化O_3分布器结构改善O_3与烟气接触与混合条件,O_3与NO摩尔比为1.0、停留时间为0.87 s时NO氧化率可提高约12.8%,摩尔比为2.0、停留时间为1.73 s时N_2O_5转化率可提高约15.6%。     

Fe(Ⅱ)/H_2O_2体系氧化NO主要活性物质及自由基无效消耗路径

H_2O_2利用率低是Fe(Ⅱ)/H_2O_2氧化体系应用的瓶颈,自由基无效消耗是H_2O_2利用率低的主要原因之一。本文以烟气中NO氧化为技术背景,实验研究了Fe(Ⅱ)/H_2O_2体系内H_2O_2及各种自由基在氧化NO中的作用及自由基无效消耗路径。结果表明:H_2O_2直接氧化NO能力很弱;虽然·OH及HO2·均可以氧化NO,但·OH的氧化作用大于HO2·。氧化NO同时,绝大多数·OH及HO2·通过两者的快速复合反应而无效消耗,严重影响了H_2O_2利用率。因此,使用Fe(Ⅱ)/H_2O_2体系降解污染物过程中,应尽量避免·OH及HO_2·两种自由基同时大量存在。     

一氧化氮氧化度计算方法的讨论

<正> 硝酸制造过程中,氨氧化所得的一氧化氮须氧化为二氧化氮后才能生成硝酸。在形成硝酸的过程中,又释放出一氧化氮,需要再行氧化。其反应式如下: 4NH_3+5O_2=4NO+6H_2O (1) 2NO+O_2=2NO_2 (2) 3NO_2+H_2O=2HNO_3+NO (3) 故在硝酸制造过程中,一氧化氮不仅是某一步骤的中间产物,而且是自氨氧化后直至尾气放空,一直存在着的重要中间化合物,只是在不同阶段其浓度不同而已。进入吸收塔的氧化氮的氧化率,显著地影响成品酸的浓度和须在吸收塔中进行氧化的量。在吸     

气液双相强化的湿式氧化锰循环烟气脱硝研究

采用NO_2气体和Mn O_2固体进行气液两相强化吸收脱硝实验。N O_2混入模拟烟道气中,提高氧化度,强化NO溶入吸收液中;MnO_2混入稀硝酸中,将吸收产物及时氧化成硝酸锰。在填料塔内进行脱硝实验,主要考察MnO_2浓度、NO_x氧化度、反应温度、吸收液初始pH、液气比、Mn(NO_3)_2浓度对脱硝效率的影响。结果表明,优化各工艺参数,NO_x的脱除效率可达82.68%;吸收液主要成分为Mn(NO_3)_2,不断累积后对脱硝率没有影响,浓缩热分解可得到N O_2和Mn O_2。     

Fe~(2+)/H_2O_2体系降解MB机制及影响因素研究

以亚甲基蓝(MB)作为目标污染物,实验研究了Fe~(2+)/H_2O_2体系降解MB的活性物质,明确了主要反应条件对MB降解的影响特性。结果表明:HO_2·没有直接降解MB的能力;Fe~(2+)/H_2O_2体系对MB的降解能力主要来自于·OH;Fe~(2+)/H_2O_2体系降解MB可分为快速反应阶段和匀速反应阶段。快速反应阶段的MB降解率随温度升高而下降。体系对MB降解能力随H_2O_2初始浓度增加呈现先升高后减弱的趋势,本实验条件下,最佳H_2O_2初始浓度为5 mmol·L~(-1)。体系对MB降解能力随Fe~(2+)初始浓度的增加而单调增加。MB降解速率随MB初始浓度的增加而增加,但MB降解率随其初始浓度呈现先增大后减小的趋势。保证·OH生成速率及其有效利用是提高体系氧化能力及H_2O_2利用率的关键。     

H_2O_2氧化燃煤烟气中NO的研究现状与展望

NO氧化是燃煤烟气硫、氮联合脱除的关键，H_2O_2常被应用于氧化烟气中的NO。对Fenton/类Fenton体系、UV/H_2O_2体系、H_2O_2热分解体系及其他H_2O_2氧化体系等4种常用的氧化体系的研究现状进行了总结，并分析了各种技术优缺点。对H_2O_2氧化NO技术提出展望：可以采用调控体系反应路径的方法以保证氧化性自由基生成及有效利用，进一步突破NO与液相体系的传质速率的限制，开发经济高效的尾部硫氮协同吸收技术、产物高值化转化及利用技术。     

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。     

硝酸氧化炉温度单参数自动调节

我厂制取硝酸是在常压下用氨接触氧化,即在铂网触媒作用下用空气中的氧使氨氧化为一氧化氮,制出的一氧化氮进一步氧化为二氧化氮,二氧化氮和水作用即生成稀硝酸。反应式: 4NH_3+5O_2=4NO+6H_2O+Q 2NO+O_2=2NO_2 4NO_2+2H_2O+O_2=4HNO_3完成硝酸生产过程的主要设备是氧化炉。氧     

H_2促进C_3H_6在Ag/Al_2O_3催化剂上SCR-NO的研究

少量H_2可以增强丙烯在Ag/Al_2O_3催化剂上选择性还原NO的活性,降低NO的起燃温度(<100℃),在2个温度区间内NO转化率比较高:第1个是低温区间80¹80℃,第2个是250180℃,第2个是250⁵00℃,在这两个温度区间内NO的转化率没有太大变化,在中间温度区间内比较低,低温区间NO转化率较高是由于H_2的还原作用,当温度高于180℃时C_3H_6起主要作用。N_2和NO_2是主要的竞争产物低温时有NO_2形成,当温度在140℃左右和高于380℃的时候对N_2的选择性非常高,在200℃和260℃时NO_2的浓度77×10500℃,在这两个温度区间内NO的转化率没有太大变化,在中间温度区间内比较低,低温区间NO转化率较高是由于H_2的还原作用,当温度高于180℃时C_3H_6起主要作用。N_2和NO_2是主要的竞争产物低温时有NO_2形成,当温度在140℃左右和高于380℃的时候对N_2的选择性非常高,在200℃和260℃时NO_2的浓度77×10^(-6)(-6)⁸3×1083×10^(-6)占主要产物,165(-6)占主要产物,165⁵00℃时仅仅检测到N_2O_2×10500℃时仅仅检测到N_2O_2×10^(-6),对H_2-C_3H_6-SCR的反应体系,500℃时比较高的空速条件下会生成48×10(-6),对H_2-C_3H_6-SCR的反应体系,500℃时比较高的空速条件下会生成48×10^(-6)NH_3并增加了CO/CO_2比值。氧气和催化剂表面NO_2等中间体与还原剂之间存在着竞争反应,但是仍能被还原成N_2,这些中间产物在低温时容易被H_2还原而在高于180℃时易被C_3H_6还原。通过XPS分析可以发现,部分活性组分Ag在载体Al_2O_3上即使在低温条件下也非常不稳定,由于不同价态银物种相互作用使催化剂在不同温度区间内活性不同选择性也有很大差别,在C_3H_6-SCR反应之后Ag(-6)NH_3并增加了CO/CO_2比值。氧气和催化剂表面NO_2等中间体与还原剂之间存在着竞争反应,但是仍能被还原成N_2,这些中间产物在低温时容易被H_2还原而在高于180℃时易被C_3H_6还原。通过XPS分析可以发现,部分活性组分Ag在载体Al_2O_3上即使在低温条件下也非常不稳定,由于不同价态银物种相互作用使催化剂在不同温度区间内活性不同选择性也有很大差别,在C_3H_6-SCR反应之后Ag⁺和Ag_n+和Ag_n^(δ+)物种随之出现,当在反应气中通入H_2以后金属纳米Ag单质也会生成。XRD结果也同样表明,在H_2-C_3H_6-SCR反应后有大于5 nm的Ag纳米粒子形成。     

TiO_2-β/SBA-15复合分子筛光催化氧化脱硫

利用过饱和浸渍法制备TiO_2-β/SBA-15复合分子筛,通过XRD、SEM-EDS对复合分子筛进行表征,并将其应用于静态光催化氧化柴油脱硫实验。提出了光催化氧化脱硫的反应机理,并通过GC/AED检测器与Ba(NO_3)_2滴定实验证明了反应机理。考察了催化剂质量浓度、n(H_2O_2)/n(S)、反应温度和反应时间对静态光催化氧化脱硫实验的影响。实验结果表明,TiO_2-β/SBA-15复合分子筛具有良好的催化反应性能,当催化剂质量浓度为4 g/L、n(H_2O_2)/n(S)为2.5、反应温度为60℃、反应时间为3 h时,模拟柴油的脱硫率高达92.3%。     

H_2促进C_3H_6在Ag/Al_2O_3催化剂上SCR-NO的研究

少量H_2可以增强丙烯在Ag/Al_2O_3催化剂上选择性还原NO的活性,降低NO的起燃温度(100℃),在2个温度区间内NO转化率比较高:第1个是低温区间80~180℃,第2个是250~500℃,在这两个温度区间内NO的转化率没有太大变化,在中间温度区间内比较低,低温区间NO转化率较高是由于H_2的还原作用,当温度高于180℃时C_3H_6起主要作用。N_2和NO_2是主要的竞争产物低温时有NO_2形成,当温度在140℃左右和高于380℃的时候对N_2的选择性非常高,在200℃和260℃时NO_2的浓度77×10~(-6)~83×10~(-6)占主要产物,165~500℃时仅仅检测到N_2O_2×10~(-6),对H_2-C_3H_6-SCR的反应体系,500℃时比较高的空速条件下会生成48×10~(-6)NH_3并增加了CO/CO_2比值。氧气和催化剂表面NO_2等中间体与还原剂之间存在着竞争反应,但是仍能被还原成N_2,这些中间产物在低温时容易被H_2还原而在高于180℃时易被C_3H_6还原。通过XPS分析可以发现,部分活性组分Ag在载体Al_2O_3上即使在低温条件下也非常不稳定,由于不同价态银物种相互作用使催化剂在不同温度区间内活性不同选择性也有很大差别,在C_3H_6-SCR反应之后Ag~+和Ag_n~(δ+)物种随之出现,当在反应气中通入H_2以后金属纳米Ag单质也会生成。XRD结果也同样表明,在H_2-C_3H_6-SCR反应后有大于5 nm的Ag纳米粒子形成。     

沉淀氧化法制备Fe_3O_4及对Cu~(2+)的吸附性能

本文利用沉淀氧化法合成Fe_3O_4粉末,研究反应温度、反应时间、碱用量对产物产量的影响,得出了最佳反应条件:反应温度80℃,反应时间40min,氢氧化钠的加入量150m L。此条件下得到的Fe_3O_4颗粒大小为2~3μm,表面光滑,粒径均匀,对Cu~(2+)的吸附量随初始浓度的增加而增加。当Cu~(2+)的初始浓度为300g·L~(-1)时,Fe_3O_4对Cu~(2+)的吸附量高达18.1mg·g~(-1)。     

工厂废气中的NO_x脱除

一、水吸收法:用水吸收除去氮氧化物的方法,主要反应如下:2NO_2(或N_2O_4) H_2O■HNO_3 HNO_2(1)2HNO_2■H_2O NO NO_2(或1/2N_2O_4)(2)2NO O_2 2NO_2(或N_2O_4)(3)2NO_2■N_2O_4反应迅速地达到平衡。随着浓度增加,四氧化二氮增加,二氧化氮减少。废气中氮氧化物浓度低的情况占多数,几乎都在0.2%以下,在这种浓度下是不会以四氧化二氮的状态存在的。反应(3)的一氧化氮的氧化速度表示出负的温     

基于凹凸棒土催化双氧水分解的低温燃煤烟气脱硝

采用凹凸棒土为催化剂,在自主设计的固定床实验台上进行模拟燃煤烟气脱硝实验研究。考察了H_2O_2浓度、H_2O_2汽化温度、催化反应温度以及催化反应时间对催化脱硝性能的影响,分析了催化氧化反应后的液相成分。通过X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、BET比表面积测定等分析方法对不同反应时间凹凸棒土催化剂的理化结构特性进行表征。脱硝实验结果表明,在H_2O_2溶液浓度为4mol/L、流量为5mL/h条件下,NO脱除效率达到70%,NO脱除效率随着催化反应温度的升高先升高后降低,随H_2O_2浓度和H_2O_2汽化温度的增加而升高。离子色谱(IC)分析结果说明,NO被氧化后得到的液相成分主要为硝酸。结合上述实验结果可知,·OH氧化NO是脱除烟气中NO的主要作用机制。表征结果表明:不同反应时间下凹凸棒土催化剂的结构、成分、孔结构参数等基本保持不变。在4h反应时间内,NO脱除效率基本保持不变,这与催化剂表征结果相一致,说明凹凸棒土作为催化剂具有良好稳定性。     

O_3/H_2O_2氧化工艺深度处理胞苷酸生产废水

采用O_3/H_2O_2高级氧化工艺深度处理胞苷酸企业二级生化出水,考察了pH、H_2O_2用量、O_3浓度、反应时间等因素对深度处理效果的影响,探讨了有机磷矿化反应的动力学。结果表明,当废水有机磷质量浓度约为56 mg/L,COD约为640 mg/L时,适宜的反应条件为:pH 8.5,H_2O_2投加量20 mmol/L,O_3质量浓度12 mg/L,反应时间90 min;有机磷矿化反应遵循表观一级动力学,动力学常数为0.024 7 min-1。优化条件下,有机磷矿化率和COD去除率分别为91.6%和56.8%。O_3/H_2O_2氧化出水经混凝沉淀处理后,TP和COD符合纳管排放要求。     

NaB_5O_8·4H_2O的热分解过程研究

采用溶液法制备了NaB_5O_8·4H_2O,利用XRD和FT-IR等对产品进行表征,结合TG-DTA热重分析法对NaB_5O_8·4H_2O的热分解进行分析。为进一步确认NaB_5O_8·4H_2O在热降解过程中失去的为结晶水,而未破坏NaB_5O_8的化学结构,根据TG失重的温度,将NaB_5O_8·4H_2O置于相应温度的马弗炉中进行焙烧,并用XRD和FT-IR对将焙烧产物的结构进行物相表征,并最终得到NaB_5O_8·4H_2O的热分解过程。结果表明,NaB_5O_8·4H_2O热分解过程大致分为三个阶段:第一阶段硼酸钠失去两个结晶水,第二阶段硼酸钠失去一个结晶水,第三阶段硼酸钠失去一个结晶水形成无水硼酸钠。     

液相ClO2脱除烟气中NOx的实验研究

为经济有效地脱除燃煤烟气中的NO_x,采用鼓泡反应器进行液相ClO_2脱除烟气中NO_x的实验研究。实验结果表明:相比于其他氧化剂(KMnO_4,NaClO_2,H_2O_2),ClO_2在较低的质量浓度下对NO具有良好的氧化能力,NO转化效率保持100%。ClO_2能够迅速地将NO转化为NO_2,却不能进一步氧化为HNO_3,并且阻碍水溶液对NO_2的吸收作用,ClO_2质量浓度和反应温度越高,阻碍效果越明显。烟气中SO_2的添加会在一定程度上促进NO_2的吸收,而溶液中pH值的变化对吸收作用的影响并不大。当ClO_2结合Ca(OH)_2溶液进行NO脱除时,NO_x的脱除效率可以稳定在96%以上,表明ClO_2作为氧化剂在脱除NO的过程中具有良好的应用潜力。     

柠檬酸改性Fenton氧化技术对陕北石油污染土壤的修复影响研究

利用柠檬酸改性Fenton试剂对陕北石油污染土壤进行修复处理,考察了pH、H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度对土壤中总石油烃(TPH)、土壤有机质(SOM)及H_2O_2利用率的影响。结果表明,TPH的降解效果随着H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度的升高呈先升高后持平或稍有下降趋势,SOM氧化率则随pH与柠檬酸浓度的升高呈下降后持平或上升趋势,并于中性条件下,H_2O_2600 mmol/L,Fe SO_4·7H_2O 8 mmol/L,柠檬酸24 mmol/L时,处理效果达到最佳,此时,TPH降解率达33.68%,SOM氧化率4.22%;且在该条件下,可将H_2O_2对TPH降解与SOM氧化的作用比例由2.1∶1升高至4∶1。可见,该技术有利于提高H_2O_2的有效利用,降低土壤有机质的氧化。     

H_2O_2氧化胜利褐煤制备腐植酸的影响研究

氧化预处理是褐煤制备腐植酸工艺中提高腐植酸产率的有效手段,以胜利褐煤为原料,腐植酸产率为目标值,考察了不同介质、氧化温度、H_2O_2质量分数及氧化时间等反应条件对氧化褐煤制备腐植酸产率的影响,对煤样和腐植酸产物进行了氧含量和含氧官能团的分析。结果表明,H_2O_2氧化褐煤可以明显促进腐植酸产率增加,H_2O_2和NaOH混合溶液对褐煤氧化时,腐植酸产率大于单一介质处理时的腐植酸产率;随着反应温度的升高,腐植酸产率逐渐增大;随着H_2O_2质量分数的升高,腐植酸的产率逐渐增加;随着氧化反应时间增大,腐植酸的产率在60 min时达到最大值。通过分析表明,氧化后腐植酸中氧质量分数明显增加,含氧官能团的种类没有明显变化,但是羧基和酚羟基质量分数分别增加了50.0%和33.7%。