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臭氧烟气多脱技术中SO2氧化脱除的试验研究

2020-11-30阅读(760)

臭氧烟气多脱技术中SO2氧化脱除的试验研究

论文摘要

随着经济的发展,化石能源消费所带来的环境问题日益严峻。火电厂作为化石能源（主要是煤炭）的消费大户,其燃煤产生的多种污染物的同时或协同控制技术的研究也越来越重要。本文在O3烟气多污染物控制技术的基础上,从回收硫资源制取硫酸出发,对其中SO2的脱除展开相关的试验研究,主要有以下几点:1.利用Chemkin软件对建立的O3多脱中SO2的氧化反应机理进行了理论计算,结合试验研究得出:在均相状态下,O3很难将SO2氧化脱除。2.制备不同过渡金属氧化物为活性组分（载体为活性氧化铝）的脱硫剂,探讨在O3环境下,脱硫剂对SO2的低温催化氧化吸附效果。结果表明:以MnOx为活性组分的脱硫剂SO2穿透时间最晚,低温脱硫性能最好。3.制备不同载体负载的脱硫剂（活性组分为MnOx）,探讨了O3环境下脱硫剂的性能,结果显示活性氧化铝作载体时低温脱硫效果最好。利用N2吸/脱附、压汞、SEM等技术对脱硫剂进行比表面积和孔结构的表征,分析得出:不同载体制备的脱硫剂的效果一定程度上受到脱硫剂物性结构的影响,表现为不但取决于其比表面积的大小,还在很大程度上取决于孔结构的分布。4.以MnOx/活性氧化铝为对象,结合XRD物相分析、比表面积及孔结构表征方法考查了不同制备温度（300℃、400℃、500℃）、不同活性组分负载量（4%、8%、12%）、不同反应温度（100℃、120℃、140℃）及NO对脱硫剂在O3环境下低温脱硫效果的影响。结果表明:300℃焙烧、活性组分Mn负载量为8%的脱硫剂在反应温度为140℃时的低温脱硫性能最好;NO引入有利于SO2的脱除。5.采用FTIR、TG、XRD等表征技术,对反应后的MnOx/活性氧化铝脱硫剂进行分析,结果显示:反应后的脱硫剂生成了体相的硫酸铝和表面硫酸锰。6.由于O3在水中的分解会生成双氧水,双氧水也是一种清洁的高效强氧化剂。本文还探讨了双氧水液相氧化脱除SO2的效果。试验表明:双氧水对SO2具有很好的氧化效果,氧化效率受水浴温度、吸收液初始PH值、模拟烟气中的初始SO2浓度、O2浓度、NO浓度的影响不明显,主要取决于[H2O2]/[SO2]摩尔比。在其他条件一定时,随着[H2O2]/[SO2]摩尔比的增加,SO2的氧化效率增加,当[H2O2]/[SO2]摩尔比为1时,SO2的氧化效率达到了95.18%。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 国内外烟气多污染物同时脱除技术
  • 1.2.1 烟气多脱技术的分类
  • 1.2.2 国内外主要的烟气多脱技术
  • 1.3 臭氧烟气多脱技术的发展及现状
  • 1.3.1 臭氧烟气多脱技术原理及国内外研究现状
  • 3氧化烟气多脱技术中SO2的脱除及存在的问题'>1.3.2 O3氧化烟气多脱技术中SO2的脱除及存在的问题
  • 1.4 本文研究目的和主要内容
  • 1.4.1 研究目的
  • 1.4.2 主要研究内容
  • 2 试验装置和试验方法简介
  • 2.1 试验仪器
  • 2.1.1 主要仪器设备
  • 2.1.2 辅助仪器设备
  • 2.2 试验材料与试剂
  • 2.3 臭氧联合脱硫剂脱硫的试验系统及方法
  • 2.3.1 试验系统
  • 2.3.2 脱硫剂制备方法
  • 2.3.3 脱硫剂表征方法
  • 2的试验系统及方法'>2.4 氧水液相氧化SO2的试验系统及方法
  • 2.4.1 试验系统
  • 2.4.2 试验方法
  • 2.5 数据处理
  • 3联合脱硫剂多相脱硫的试验研究'>3 O3联合脱硫剂多相脱硫的试验研究
  • 2的机理和试验研究'>3.1 均相氧化SO2的机理和试验研究
  • 3.2 不同活性组分脱硫剂的制备表征及试验研究
  • 3.2.1 不同活性组分脱硫剂的制备及表征
  • 3.2.2 不同活性组分脱硫剂的性能试验
  • 3.3 不同载体脱硫剂的制备表征及试验研究
  • 3.3.1 不同载体脱硫剂的制备及表征
  • 3.3.2 不同载体脱硫剂的性能试验
  • 3.4 本章小结
  • 3联合MnOPx/活性氧化铝脱硫剂脱硫的性能试验'>4 O3联合MnOPx/活性氧化铝脱硫剂脱硫的性能试验
  • 4.1 MnOx/活性氧化铝脱硫剂的性能对比试验
  • 4.2 不同焙烧温度的影响
  • 4.2.1 不同焙烧温度下脱硫剂的制备及表征
  • 4.2.2 不同焙烧温度下脱硫剂的性能试验
  • 4.3 不同活性组分负载量的影响
  • 4.3.1 不同活性负载量脱硫剂的制备及表征
  • 4.3.2 不同活性负载量脱硫剂的性能试验
  • x/活性氧化铝脱硫剂失活试验研究'>4.4 MnOx/活性氧化铝脱硫剂失活试验研究
  • 4.5 不同反应温度的影响
  • 4.6 NO的影响
  • 3联合脱硫剂多脱的应用方案'>4.7 O3联合脱硫剂多脱的应用方案
  • 4.8 本章小结
  • 2的试验研究'>5 双氧水液相氧化SO2的试验研究
  • 5.1 臭氧在水中的自分解反应
  • 2脱除的研究情况'>5.2 国内外双氧水液相氧化SO2脱除的研究情况
  • 2O2液相氧化SO2试验结果及讨论'>5.3 H2O2液相氧化SO2试验结果及讨论
  • 2O2]/[SO2]摩尔比的影响'>5.3.1 [H2O2]/[SO2]摩尔比的影响
  • 5.3.2 反应温度的影响
  • 5.3.3 吸收液初始PH值的影响
  • 2初始浓度的影响'>5.3.4 SO2初始浓度的影响
  • 2浓度的影响'>5.3.5 O2浓度的影响
  • 5.3.6 NO浓度的影响
  • 2的脱除'>5.3.7 高硫酸浓度下SO2的脱除
  • 3联合双氧水多脱的应用方案'>5.4 O3联合双氧水多脱的应用方案
  • 5.5 本章小结
  • 6 结论与展望
  • 6.1 全文总结
  • 6.2 本文创新点
  • 6.3 对下一步工作的展望
  • 参考文献
  • 作者简历

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