活性焦同时脱硫脱硝试验研究

论文摘要

针对我国燃煤排放SO2及NOx严重影响环境及人类健康的现状,以及我国的煤炭资源与水资源呈现逆向分布的特点,干法同时脱硫脱硝技术具有良好的应用前景。干法同时脱硫脱硝技术中的活性焦烟气净化技术具有脱除效率高,可实现多种污染物联合脱除或同时脱除,并具备可资源化的技术优势,可以满足工业应用的需要。针对活性焦烟气脱硫脱硝技术,国外开展了大量研究,并取得一些成果。由于受到成本、性能的限制,技术发展遇到瓶颈。本文在国内外研究的基础上,针对制约技术发展的关键问题开展研究。本文采用固定床反应系统,首先对活性焦单独脱除SO2/NOx特性进行研究,深入认识影响脱除SO2/NOx过程的关键因素,分析单独脱除SO2/NOx机理并确定了脱除单独SO2/NOx的最佳试验条件。研究发现:针对活性焦单独脱硫过程,床层温度在60℃80℃范围内,脱硫效率较高;随O2浓度增大,脱硫效率提高,O2浓度高于8%,脱硫效率增加缓慢;随水蒸气浓度增大,脱硫效率呈先增大后减小的趋势,水蒸气浓度在13%时,脱硫效率最高。针对活性焦单独脱硝过程,床层温度在250℃350℃范围内,脱硝效率较高;随氧气浓度增大,脱硝效率提高;随NH3/NOx增加,脱硝效率增加,考虑烟气处理成本及NH3的二次污染,NH3/NOx应控制在11.5;烟气中存在水蒸气对活性焦NH3法脱硝反应有明显抑制作用。在活性焦单独脱除SO2/NOx特性研究基础上,本文对移动床活性焦烟气同时脱硫脱硝工艺进行了详细分析,围绕脱硫脱硝过程相互耦合以提升工艺性能的关键问题,针对烟气净化过程和再生过程对同时脱硫脱硝性能的影响开展了试验研究。研究发现:烟气脱硫过程中,NO的存在对活性焦脱硫过程有显著影响;烟气脱硝过程中,烟气脱硫后残存少量SO2有助于提高活性焦NH3法脱硝效率;脱硝后的活性焦用于脱硫,较新鲜活性焦的脱硫效率下降了20%左右;再生后活性焦脱硝效率明显高于新鲜活性焦,脱硫效率能够恢复至新鲜活性焦的水平,并有所增加;NH3热再生后的活性焦脱硫脱硝性能明显高于N2热再生方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 2与NO_x 的排放现状及危害'>1.1 SO₂与NO_x的排放现状及危害
• 2与NO_x 控制方案分析'>1.2 SO₂与NO_x控制方案分析
• 1.3 干法烟气同时脱硫脱硝技术概述
• 1.3.1 活性焦性质简介
• 1.3.2 活性焦脱硫脱硝机理
• 1.3.3 活性焦同时脱硫脱硝工艺
• 1.4 本文意义及主要内容
• 第2章 试验系统和试验方法
• 2.1 活性焦同时脱硫脱硝试验系统
• 2.1.1 配气系统
• 2.1.2 增湿系统
• 2.1.3 固定床反应器
• 2.1.4 加热与保温系统
• 2.1.5 冷凝除湿系统
• 2.1.6 测量系统
• 2.2 试验原料及器材
• 2.2.1 试验原料
• 2.2.2 试验器材
• 2.3 试验过程
• 2.3.1 活性焦预处理
• 2.3.2 配气气体浓度配比与烟气水蒸气体积浓度控制
• 2.3.3 试验步骤
• 2.3.4 活性焦脱硫脱氮过程评价
• 2.4 活性焦性质表征及性能测试
• 2.4.1 比表面积及孔隙结构表征
• 2 吸附性能测试'>2.4.2 SO₂吸附性能测试
• 2.5 本章小结
• 第3章 活性焦单独脱硫脱硝试验研究
• 3.1 研究思路
• 3.2 活性焦单独脱硫特性研究
• 3.2.1 床层温度对脱硫性能的影响
• 3.2.2 氧气浓度对脱硫性能的影响
• 3.2.3 水蒸气浓度对脱硫性能的影响
• 3.3 活性焦单独脱硝特性研究
• 3.3.1 床层温度对脱硝性能的影响
• 3.3.2 氧气浓度对脱硝性能的影响
• 3.3.3 氨氮比对脱硝性能的影响
• 3.3.4 水蒸气浓度对脱硝性能的影响
• 3.4 改性对活性焦脱硫脱硝特性的影响
• 3.4.1 改性对活性焦脱硫特性的影响
• 3.4.2 改性对活性焦脱硝特性的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 活性焦同时脱硫脱硝试验研究
• 4.1 研究思路
• 4.2 烟气净化过程对同时脱硫脱硝性能的影响
• 4.2.1 NO 浓度对活性焦脱硫性能的影响
• 2 浓度对活性焦脱硝性能的影响'>4.2.2 SO₂浓度对活性焦脱硝性能的影响
• 4.3 活性焦再生过程对同时脱硫脱硝性能的影响
• 4.3.1 脱硝后活性焦的脱硫性能研究
• 4.3.2 再生方法对脱硫脱硝性能的影响
• 4.3.3 再生次数对脱硫脱硝性能的影响
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢