氧化结合钙基湿法脱除NO_x的工艺研究

论文摘要

我国大气NOx污染问题呈现出日益加剧的趋势,研究开发经济、高效的烟气脱硝技术显得十分必要和紧迫。本文针对液相氧化和气相氧化脱硝技术进行了系统研究,进一步明确了反应机理,设计开发了合理的工艺路线,并进行现场中试研究,为湿法脱硝的工业化应用奠定了理论和实验基础。首先,采用NaCIO作氧化吸收剂,考察了主要操作参数对脱硝效率的影响。结果表明,在一定范围内,增加氧化剂浓度和NO浓度以及降低气相流量均可提高脱硝效率；温度升高有利于NOx吸收,但不宜超过60℃；SO2能促进NO的氧化吸收,使脱硝效率提高10%,脱硫效率接近100%；pH值的影响最为关键,pH值5-6为较佳范围；最后结合液相产物分析,探讨了NaClO同时脱硫脱硝反应机理。随后针对臭氧氧化-液相吸收工艺,分别从气相氧化和液相吸收两个角度考察了整体工艺路线。研究发现臭氧能够有效地氧化NO,过量氧化情况下,气相停留时间越长,越有利于NO的氧化；SO2对NO的氧化影响很小,却能促进NOx的液相吸收；综合比较吸收效率和经济性,筛选Ca（OH）2为最佳吸收剂,并考察了操作参数对NOx脱除的影响。在实验室小试的研究基础上,进一步开展了现场中试研究,中试规模为2000m3/h的实际锅炉烟气,分别在烟气脱硫前后工段进行脱硝实验。连续运行36h的中试研究表明,气相氧化-液相吸收工艺能稳定运行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 插图清单
• 附表清单
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 立题依据
• 1.3 研究目标与研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 2 文献综述
• 2.1 概述
• 2.2 液相氧化吸收烟气脱硝技术
• 2.2.1 黄磷乳浊液法
• 2.2.2 亚氯酸钠法
• 2.2.3 氯酸氧化工艺
• 2.2.4 次氯酸钠氧化工艺
• 2.3 气相氧化结合液相吸收法
• 2.4 其他湿法脱硝技术
• 2.4.1 过渡金属离子催化法
• 2.4.2 金属络合法
• 2.4.3 尿素法
• 2.4.4 杂多酸法
• 2.5 本章小结
• 3 次氯酸钠液相氧化脱硝实验研究
• 3.1 实验装置及实验条件
• 3.1.1 气体和仪器设备
• 3.1.2 液相氧化吸收实验装置及流程
• 3.2 主要操作参数研究
• 3.2.1 NaClO浓度对脱硝效率的影响
• 3.2.2 进口气体NO浓度对脱硝效率的影响
• 3.2.3 吸收液温度对脱硝效率的影响
• 3.2.4 气相流量对脱硝效率的影响
• x去除率的影响'>3.2.5 吸收液初始pH对NO_x去除率的影响
• 2对整个吸收体系的影响'>3.3 SO₂对整个吸收体系的影响
• 3.3.1 脱硝效率
• 3.3.2 液相组分分析
• 3.4 本章小结
• 4 臭氧氧化工艺实验研究
• 4.1 实验仪器及装置
• 4.1.1 气体和仪器设备
• 4.1.2 多层石英管栓塞流反应器
• 4.1.3 臭氧氧化结合湿法吸收装置及流程
• 4.2 主要影响因素研究
• 2浓度变化的影响'>4.2.1 臭氧注入量对NO、NO₂浓度变化的影响
• 4.2.2 NO进气浓度变化对氧化率的影响
• 2转化率的影响'>4.2.3 停留时间对NO₂转化率的影响
• 2的对NO氧化效率的影响'>4.2.4 SO₂的对NO氧化效率的影响
• 4.3 本章小结
• 5 液相吸收实验研究
• 5.1 实验设备
• 5.2 脱硝吸收剂的筛选
• 5.3 氢氧化钙吸收
• 5.3.1 浆液浓度对吸收效率的影响
• 5.3.2 液相温度对吸收效率的影响
• 2的加入对吸收效率的影响'>5.3.3 SO₂的加入对吸收效率的影响
• 3/NO对液相组分的影响分析'>5.4 不同O₃/NO对液相组分的影响分析
• 5.5 装置连续运行离子累积浓度变化及其对吸收效率的影响
• 5.6 本章小结
• 6 气相氧化液相吸收中试研究
• 6.1 中试工艺流程、设备及方法
• 6.1.1 工艺流程
• 6.1.2 实验设备
• 6.1.3 中试烟气条件
• 6.2 中试结果与分析
• 6.2.1 臭氧发生浓度的测定
• 6.2.2 氧化度对脱硝效率的影响
• 6.2.3 吸收剂筛选
• 6.2.4 液相产物分析
• 6.2.5 主要操作参数的影响
• 6.2.6 连续运行实验
• 6.2.7 脱硫前后脱硝情况对比
• 6.3 本章小结
• 7 结论与建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 对未来工作的建议
• 参考文献
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文及专利
• 致谢