超重力氧化法同时脱硫脱硝研究

摘要

我国是燃煤大国，煤炭燃烧产生的NOx和SO2对环境造成了严重的污染。传统脱硫脱硝技术多采用分步脱除方法，导致设备占地面积大，运行成本高。中小气量工业锅炉急需一种经济有效的同时脱除技术。湿法脱硫脱硝技术适用范围宽，且工艺简单，可实现多组分污染物的同时脱除，非常适用于中小锅炉，但受到传统吸收设备传质效率低的限制，使得该技术难以满足日趋严苛的环保要求。本文利用超重力旋转床(RPB)可以极大的强化传质的优势，进行了超重力臭氧氧化脱硫脱硝的研究，探究了不同操作条件对脱硫脱硝效率及气相体积总传质系数(KGa)的影响。
　　首先，在RPB内进行了脱硝实验，分别考察了O3/NOx摩尔比(MR)、RPB转速、气液比、吸收液浓度、NOx初始浓度等操作条件对脱硝效果的影响规律，以及NO2/NO摩尔比对NO脱除效果的影响规律。获得了较优操作条件为:MR为1、RPB转速为800rpm、气液比为167、吸收液浓度为5％，此操作条件下，NOx脱除率可达75.0％。
　　其次，在RPB内进行了同时脱硫脱硝实验，分别考察了MR、RPB转速、气液比、吸收液浓度、吸收液pH值、模拟烟气氧含量、SO2初始浓度、气量、吸收液添加剂等操作条件对NOx与SO2脱除效果的影响规律。获得较优操作条件为:MR为1.25、RPB转速为800rpm、气液比为167、吸收液浓度为7.5％，此操作条件下，NOx脱除率可达73.1％，SO2脱除率可达97.3％。
　　最后，在工厂现场分别进行了侧线实验和工业试验。侧线分别考察了MR、气液比、RPB转速、吸收液pH值等操作条件对脱硫脱硝效率的影响规律。工业试验分别考察了MR、气液比、吸收液pH值等操作条件对脱硫脱硝效率的影响规律。试验结果表明，超重力氧化法脱硫脱硝效果明显优于原工艺净化效果。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 文献综述

1．1 研究背景

1．1．1 氮氧化物的来源与危害

1．1．2 二氧化硫的来源与危害

1．2 脱硫脱硝技术概述

1．2．1 脱硝技术

1．2．2 脱硫技术

1．2．3 同时脱硫脱硝技术

1．3 超重力技术

1．3．1 超重力技术简介

1．3．2 旋转填充床的结构及原理

1．3．3 超重力技术的特点

1．3．4 超重力技术的主要应用

1．4 论文研究目的与意义

1．5 论文主要内容与创新点

1．5．1 论文的主要内容

1．5．2 论文的创新点

第二章 实验与分析

2．1 实验原料与仪器

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验仪器

2．2 实验系统与流程

2．2．1 实验系统

2．2．2 实验流程

2．3 实验步骤

2．4 烟气脱除效率计算

2．5 气相体积总传质系数的推导

第三章 超重力臭氧氧化脱硝实验研究

3．1 前言

3．2 反应机理

3．2．1 气相中的反应机理

3．2．2 液相中的反应机理

3．3 实验结果与分析

3．3．1 MR对脱硝效果的影响

3．3．2 转速对脱硝效果的影响

3．3．3 气液比对脱硝效果的影响

3．3．4 吸收液浓度对脱硝效果的影响

3．3．5 NOx初始浓度对脱硝效果的影响

3．3．6 NO2／NO摩尔比对NO脱除效果的影响

3．4 本章小结

第四章 超重力臭氧氧化同时脱硫脱硝实验研究

4．1 前言

4．2 反应机理

4．2．1 气相中的反应机理

4．2．2 液相中的反应机理

4．3 实验结果与分析

4．3．1 MR对脱硫脱硝效果的影响

4．3．2 转速对脱硫脱硝效果的影响

4．3．3 气液比对脱硫脱硝效果的影响

4．3．4 吸收液浓度对脱硫脱硝效果的影响

4．3．5 SO2初始浓度对脱硫脱硝效果的影响

4．3．6 pH值对脱硫脱硝效果的影响

4．3．7 氧含量对脱硫脱硝效果的影响

4．3．8 气量对脱硫脱硝效果的影响

4．3．9 吸收液添加剂对脱硫脱硝效果的影响

4．4 本章小结

第五章 侧线试验与工业试验

5．1 前言

5．2 原工艺流程与侧线试验流程

5．2．1 原工艺流程

5．2．2 侧线试验流程

5．3 侧线试验结果与分析

5．3．1 转速对脱硫脱硝效率的影响

5．3．2 气液比对脱硫脱硝效率的影响

5．3．3 pH值对脱硫脱硝效率的影响

5．3．4 MR对脱硫脱硝效率的影响

5．4 工业试验结果与分析

5．4．1 MR对脱硫脱硝效率的影响

5．4．2 气液比对脱硫脱硝效率的影响

5．4．3 pH值对脱硫脱硝效率的影响

5．5 较优条件下处理效果比较

5．6 本章小结

第六章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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