陶瓷膜接触器化学吸收氮氧化物的传质过程与阻力分析

摘要

针对选择性催化还原技术(SCR)存在装置大、运行费用高、催化剂中毒失活等问题,将平均孔径为100 nm的Al2O3陶瓷膜进行疏水改性并组装成膜接触器,以NaClO2水溶液为吸收液,开展陶瓷膜接触器在烟气脱硝领域的应用研究.考察了陶瓷膜接触器在化学吸收脱硝中的稳定性,以及气体流量、吸收液浓度、吸收液流量、吸收液pH等因素对NO脱除率和传质通量的影响,基于阻力串联模型,建立总传质系数方程.研究表明,陶瓷膜接触器在连续600 min运行过程中,NO的脱除效率及传质通量分别稳定在99％和0.038 mol·m-2·h-1左右.进气流量的增加会促进NO的吸收,吸收液pH=3时具有最高的氧化吸收性能,同时提高吸收液的浓度会增强NO的脱除效果.NO的传质过程同时受气、液、膜三相阻力控制,传质阻力分析结果表明,可以通过增加气体流速减小气相阻力,增加吸收液浓度同时降低pH减小液相阻力.本研究在烟气脱硝领域具有良好的应用前景.