氨吸收法同时脱硫脱硝的实验研究

摘要

氨吸收法同时脱硫脱硝是氨法脱硫与选择性催化氧化(SCO)相结合的技术。先用催化氧化的方法将烟气中一氧化氮(NO)部分氧化为二氧化氮(NO2),再用氨水溶液作为吸收剂将烟气中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX)脱除,达到同时脱硫脱硝的目的。吸收产物经氧化结晶得到硫酸铵(NH4)2SO4)和硝酸铵(NH4NO3)产品。论文主要对SO2和NOX的吸收、(NH4)2SO3氧化以及NH4NO3和(NH4)2SO4结晶进行了研究。
　　 首先,在自行设计的吸收塔反应器中,以氨水溶液为吸收剂,考察了吸收液pH值、液气比(L/G)、吸收液温度、SO2浓度、NOX浓度、NO2与NO浓度比、吸收液中SO32-浓度对脱硫脱硝效率的影响,结果表明,当空气流量为100L·h-1,NOX浓度为400×10-6,SO2浓度为2000×10-6,pH值为5,NO2和NO的浓度比为1,温度为50℃时,NOX的脱除率可达72％,SO2的脱除率为99%;NO2对SO2的吸收具有较大的促进作用;SO2和NOX的脱除效率随着温度的升高而下降;SO32-具有较强的还原性,能促进NO2的吸收,抑制NO的脱除。
　　 其次,研究了NOX存在时,溶液pH值、反应温度、强制氧化空气量、(NH4)2SO3浓度及(NH4)2SO4浓度对(NH4)2SO3氧化的影响。结果表明,随着温度的升高,(NH4)2SO3的氧化率逐渐增大;(NH4)2SO3氧化率随着强制氧化空气量的增大而逐渐增大;(NH4)2SO3氧化率随着pH值升高而降低;NOX的加入有利于(NH4)2SO3的氧化,在(NH4)2SO3浓度较低时,通入NOX对(NH4)2SO3的氧化具有比较明显的促进作用,当初始(NH4)2SO3浓度大于1mol·L-1时,NOX对(NH4)2SO3氧化率的提高作用不明显。
　　 最后,对NH4NO3和(NH4)2SO4混合溶液的结晶情况进行研究,分析了pH值、搅拌速度、温度和飞灰含量对结晶产物的影响,对产物的粒度分布及晶形晶貌等进行了研究。结果表明,(NH4)2SO4单独结晶时晶体呈不规则的多边形,晶体比较粗短,混合结晶后的晶体为立方晶体,呈较规则的长方体,晶体相对细长;温度和pH对(NH4)2SO4和NH4NO3混合结晶影响较大,当蒸发温度为60℃,pH值为5,搅拌速度为200r·min-1时得到的晶体分布最为均匀;NH4NO3的加入有利于晶体的生长。