烟气脱硫脱硝一体化技术研究
大气污染是威胁人类可持续发展的环境问题之一。其中，化石燃料燃烧产生的二氧化硫和氮氧化物是大气污染中最常见的污染源，而控制燃料烟气的超标排放是我国解决大气污染的主要环保手段。随着新环保标准的发布和实施，我国对工业烟气脱硫脱硝的要求越来越高，其相关研究已成为热点。 本论文以臭氧(O3)作为氧化剂，对尿素、亚硫酸铵溶液脱硫脱硝一体化的工艺条件进行了实验和吸收机理研究: 首先，从气液传质过程、反应吉布斯函数、热力学、动力学四个方面进行分析，证明了利用尿素、亚硫酸铵进行脱硫脱硝一体化是可行的，且反应脱除率高，产物简单，无二次污染。 其次，自行设计了中试规模的双级串联填料塔，并对该填料塔进行了流体力学方面的计算，为后续实验提供设备和技术上的支持。经过计算得出填料塔的液泛气速为0.117 m·s-1，得出合适的空塔气速为1.36×10-3-9.36×10-2m·s-1，最小喷淋量为15.04 m3·(m2·h)-1，能正常脱除吸收的最小液气比为43.83 L·m-3。 再次，结合分析了尿素脱硫脱硝一体化的机理，对液体流量、停留时间、臭氧使用量、pH等因素进行了考察。实验结果表明脱硝率随着臭氧使用量、停留时间的增大而增大。液量增加时，脱硝率先增大后趋于稳定。随着pH值的增大，脱硫率先增大后趋于稳定，脱硝率先增大后减小。尿素溶液在pH为7时脱硝率最佳。SO2和NOx同时脱除时的脱硝率比单独脱硝时提高5％-15％左右，说明SO2的存在对脱硝有协同促进作用且增大脱硝率的主要物质为亚硫酸铵，且添加合适的助剂有助于脱硝效率的提高。尿素的脱硫率高于亚硫酸铵，脱硝率低于亚硫酸铵。 最后，在本文设计的烟气脱硫脱硝一体化工艺中，当液体流量0.8 m3·h-1、停留时间30 s、尿素溶液质量分数20％左右、亚硫酸铵0.1 mol·L-1、助剂A浓度5g·L-1，吸收温度50℃、n(O3)∶n(NO)=1∶1、pH为7时，SO2的脱除率为96.21％，NOx的脱除率可达到87.02％。
工业烟气;脱硫率;脱硝率;工艺设计
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
宋云华
2017
中文
X701
92
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）