多元溶劑撞擊流同時(shí)脫硫脫硝理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,燃煤煙氣中NOx、SO2等的大量排放對(duì)我國生態(tài)環(huán)境造成了極大危害。尿素／氨水濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)具有工藝簡單、成本低、吸收尾液資源化利用等優(yōu)勢(shì),是治理燃煤煙氣污染的重要技術(shù)之一,具有重要的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。本論文以國家863計(jì)劃項(xiàng)目“多元溶劑撞擊流聯(lián)合脫除燃煤污染物及資源化”(2009AA052304)為背景,從理論分析和試驗(yàn)研究兩方面對(duì)濕法尿素／氨水吸收劑脫硫脫硝的共性科學(xué)問題進(jìn)行了多

2、角度的研究與分析。
　　 液相氧化NO是燃煤煙氣脫硝的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文在鼓泡反應(yīng)裝置上對(duì)尿素溶液濕法脫硝添加劑的作用機(jī)制進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)具有單一緩沖、催化、氧化作用的添加劑脫硝性能受實(shí)驗(yàn)條件的影響變化很大,而同時(shí)具有催化和緩沖作用的添加劑脫硝性能優(yōu)越。配比為1:1的三乙醇胺(TEA)、二乙醇胺(DEA)組合添加劑的脫硝效果最好,該混合醇胺添加劑減緩了吸收液pH值的下降,在脫硝過程中比單一醇胺添加劑有更好的催化和緩沖作用；當(dāng)混合

3、添加劑組分質(zhì)量濃度均為0.075％時(shí),脫硝效率達(dá)82.7％。
　　 增進(jìn)對(duì)多元溶劑脫硝吸收液中離子賦存形態(tài)的認(rèn)識(shí),對(duì)多元溶劑脫硝機(jī)理和吸收液后續(xù)綜合回收利用具有重要的指導(dǎo)意義。研究發(fā)現(xiàn):NO氣相氧化是多元溶劑脫硝過程的主要作用機(jī)制,NO在氣相中的氧化機(jī)理是先發(fā)生二聚反應(yīng)生成(NO)2,(NO)2可直接與尿素溶液中OH-發(fā)生反應(yīng)生成亞硝酸,且氧氣的存在是三乙醇胺添加劑起催化脫硝的前提條件；而SO2的脫除機(jī)制主要是物理、化學(xué)吸收。在

4、此基礎(chǔ)上進(jìn)行了多元溶劑同時(shí)脫硫脫硝的機(jī)理研究,發(fā)現(xiàn)無氧條件下SO2對(duì)NOx脫除的協(xié)同促進(jìn)作用較有氧條件下強(qiáng),主要是無氧環(huán)境體系中硫氧化物主要以SO32-離子形態(tài)存在,促進(jìn)了對(duì)NOx的還原吸收；有氧環(huán)境下,SO2對(duì)NOx脫除的促進(jìn)作用與吸收液環(huán)境體系pH相關(guān)聯(lián),其協(xié)同促進(jìn)作用在pH為5～8范圍內(nèi)較明顯,此時(shí)吸收液中硫主要以SO32-、HSO3-離子形態(tài)存在,吸收機(jī)理較復(fù)雜；pH的提高能促進(jìn)NO、NO2在液相的吸收,同時(shí)pH的降低也會(huì)加速S

5、O32-、HSO3-離子的氧化。因此,控制吸收體系的pH值是提高同時(shí)脫硫脫硝過程中SO2促進(jìn)作用的關(guān)鍵。
　　 撞擊流技術(shù)在煙氣脫硫脫硝有著重要的影響,但這方面的研究甚少。本文在浸沒式撞擊流裝置上驗(yàn)證了其脫硫脫硝的可行性,得出吸收液位、氣體流量、吸收液的黏度是影響撞擊流脫硝的重要因素。第三、四章研究結(jié)果顯示尿素比氨水具有更好的脫硝性能,但在本文浸沒式撞擊流氣液吸收裝置上卻發(fā)現(xiàn),尿素的加入減弱了吸收液的粘性,影響了氣液的充分混合,