ClO2液相氧化协同氨法脱硫脱硝研究

摘要

中国是以煤炭为主要能源的发展中国家，煤炭的燃烧产生了大量的二氧化物和氮氧化物等污染物，带来了严重的大气污染问题。中国首先对燃煤电厂采取了严格的脱硫脱硝控制措施，取得了显著成效。但量大面广的燃煤工业锅炉产生的大气污染问题依然严峻。目前，国家针对工业锅炉烟气排放出台了新标准，二氧化硫和氮氧化物排放浓度限值大幅降低，可以说脱硫脱硝主战场将逐步转移到燃煤工业锅炉领域。至今，中小型燃煤工业锅炉烟气治理缺乏合适有效的脱硫脱硝技术，因此开发高效低耗的脱硫脱硝一体化技术成为当前迫切的需要。
　　本文在自制的喷淋塔内进行了二氧化氯协同氨法同时脱除模拟烟气中SO2和NOX的实验研究，主要探讨了吸收剂浓度、温度、液气比、pH、SO2和NO进气浓度等实验条件对脱硫和脱硝效率的影响。实验运行参数为:烟气流量25m3/h、吸收液体积10L、NO入口初始浓度为536mg/m3、SO2入口初始浓度为2286mg/m3，二氧化氯液相氧化法协同传统氨法同时脱硫脱硝最适实验条件为:液气比12L/m3、反应温度40℃、氨水浓度0.3％、ClO2浓度150mg/L、pH为6，此时SO2被完全去除，NOX脱除效率为93.2％。通过对吸收液同时脱硫脱硝前后主要成分进行分析，推测出了可能的反应机理。最后，从热力学和经济分析两方面进行了可行性探讨。
　　二氧化氯液相氧化法协同氨法脱硫脱硝一体化技术脱硫脱硝效率高，脱除产物主要为硫酸铵和硝酸铵，可回收利用，无二次污染。本方法特别适合中小型燃煤工业锅炉烟气治理，为当前中小型工业锅炉烟气治理探索出了一条经济可行的解决途径。

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 燃煤烟气污染物排放现状

1．2 燃煤锅炉烟气治理现状

1．3 燃煤烟气脱硫脱硝技术

1．3．1 燃煤烟气脱硫工艺

1．3．2 燃煤烟气脱硝工艺

1．4 同时脱硫脱硝技术

1．4．1 吸附法

1．4．2 等离子体法

1．4．3 气-固催化法

1．4．4 络合吸收法

1．4．5 氧化吸收法

1．5 研究目的及内容

1．5．1 研究目的

1．5．2 研究内容

第二章 实验系统与方法

2．1 实验药品与仪器

2．1．1 实验药品

2．1．1 实验仪器

2．2 实验装置

2．2．1 脱硫脱硝系统介绍

2．2．2 模拟烟气配制系统

2．2．3 模拟烟气脱除系统

2．2．4 烟气浓度分析系统

2．3 二氧化氯的制备及分析

2．3．1 二氧化氯溶液的制备方法

2．3．2 二氧化氯制备方法的选择

2．3．3 ClO2发生装置及使用流程

2．3．4 二氧化氯溶液的浓度分析

2．3．5 光照对二氧化氯溶液储存的影响

2．4 实验分析方法

2．4．1 SO2和NOx脱除率的计算方法

2．4．2 吸收液成分测定方法

2．5 脱硫脱硝实验操作流程

2．6 小结

第三章 二氧化氯协同氨法脱硫脱硝试验研究

3．1 喷淋塔中氨法烟气脱硫试验

3．1．1 氨水浓度对脱硫效率的影响

3．1．2 温度对脱硫效率的影响

3．1．3 液气比对脱硫效率的影响

3．1．4 pH对脱硫效率的影响

3．2 喷淋塔中氨法烟气同时脱硫脱硝试验

3．3 ClO2液相氧化协同氨法同时脱硫脱硝研究

3．3．1 二氧化氯浓度对脱硫脱硝效率的影响

3．3．2 吸收液pH对脱硫脱硝效率的影响

3．3．3 吸收液温度对脱硫脱硝效率的影响

3．3．4 液气比对脱硫脱硝效率的影响

3．3．5 SO2进气浓度对脱硫脱硝效率的影响

3．3．6 NO进气浓度对脱硫脱硝效率的影响

3．4 小结

第四章 二氧化氯协同氨法脱硫脱硝反应机理与热力学分析

4．1 同时脱硫脱硝机理分析

4．1．1 脱硫脱硝反应前后吸收液的测定

4．1．2 脱硫脱硝机理的探讨

4．2 同时脱硫脱硝热力学分析

4．2．1 热力学定律

4．2．2 热力学分析

4．3 小结

第五章 二氧化氯协同氨法同时脱硫脱硝可行性分析

5．1 脱硫脱硝产物出路问题分析

5．2 ClO2协同氨法工艺经济性分析

5．3 小结

第六章 总结与建议

6．1 总结

6．2 建议

参考文献

作者简介

1 作者简历

2 攻读硕士学位期间发表的学术论文

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