气相臭氧氧化协同湿法吸收脱硝技术的性能和氮转化

气相臭氧氧化协同湿法吸收脱硝技术具有脱除效率高、设备简单、投资低、运行易控等优点,适用于钢铁烧结、焦炉和陶瓷等较低温度（<150℃）和较低NO_x浓度（<400 mg/m3）烟气的深度净化。从理论上分析了臭氧氧化协同湿法吸收脱硝反应过程物理化学行为,并采用傅里叶红外光谱和离子色谱等方法,分别考察了气相臭氧氧化NO和气相臭氧氧化协同湿法吸收脱硝的氮产物分布,计算氮转化率。结果表明:n（O₃）:n（NO）和水溶性是影响NO氧化程度和氧化产物吸收脱除效率的关键因素。当n（O₃）:n（NO）>1.5时,NO的氧化产物是与SO₂水溶性相当的N₂O₅和HNO₃,均可实现在传统脱硫吸收塔中同步高效脱除,而且产物为稳定性良好的NO₃-。氮平衡分析结果表明,氮转化率接近99%,而不可检测的氮组分可以忽略不计或者不存在。     

尿素/KMnO4湿法烟气脱硫脱氮的试验研究

采用尿素和KMnO₄配制成的吸收液,在填有金属鲍尔环的柱式喷淋吸收反应器中,对模拟烟气进行湿法烟气同时脱硫脱氮研究.结果表明:采用尿素和KMn0₄配制成的吸收液可以高效地脱除模拟烟气中的SO₂和NO_x,脱硫脱氮率平均分别达到99.6%和62.5%;反应吸收液中主要含有因吸收NOx和SO₂而生成的NO₃-,NO₂-,NH₄+和SO₄2-等离子;NO₃-,NO₂-和NH₄+的生成曲线及尿素的消耗曲线均为线性,其速率常数分别为0.009 1,0.0074,0.091 6和0.950 8 mmol/(L·min).吸收反应为零级反应.      

脱硫脱硝技术展望

论述了脱硫脱硝技术现状 ,通过分析比较得出 :湿法脱硫投资和运行成本高 ,产生的副产品无法进行再利用 ;电子束烟气脱硫脱硝技术投资和运行比湿法脱硫低20%～30%,但需要严格庞大的放射线防护设施 ,电子加速器昂贵 ,电子能量损失大。笔者提出强电离放电可以将烟气中的SO₂ 氧化 ,然后生成固体微粒 (NH₄)₂SO₄,提高反应速率 ,简化流程 ,有望真正解决我国的SO₂ 和NO_x。      

O3氧化-湿式镁法同步脱除烧结烟气中NOx和SO2的中试研究

为了探究烧结烟气O₃镁法吸收技术的实际应用情况,对模拟烧结烟气开展O₃氧化镁法吸收技术的中试研究。采用中晶中试试验平台研究验证O₃氧化镁法吸收技术的脱硫脱硝超低排放路线,研究表明:在烟气量为1000 m3/h,ρ(SO₂)为1500 mg/m3,ρ(NO)为280 mg/m3,烟温为130 ℃的条件下,将n(O₃)∶n(NO)控制在1.5∶1以上时,NO氧化效率可稳定达到100%,系统整体NO_x脱除率可达到90%,出口的ρ(NO_x)可维持在20~35 mg/m3。研究结果表明,中试条件下O₃氧化镁法吸收技术应用于烧结烟气脱硫脱硝满足钢铁行业对硫氧化物和NO_x的超低排放标准。     

钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝技术研究进展

钢铁行业是我国重要的基础行业,也是典型的高污染行业,每年排放大量的二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)等大气污染物。随着钢铁行业超低排放标准的实施,对大气污染有主要贡献的烧结工序亟须改造现有的或新建先进的脱硫脱硝设施。在介绍烧结烟气特点和排放标准变化的基础上,综述了目前主流应用的单独脱硫技术、单独脱硝技术和同时脱硫脱硝技术的应用现状,以及实验研发阶段的同时脱硫脱硝技术的研发进展,并系统展望了各类技术的未来发展前景。指出在单独脱硫和脱硝技术中,半干法和低温选择性催化还原法(SCR)更具应用潜力,且半干法脱硫+袋式除尘+SCR的工艺组合环境效益最高;同时脱硫脱硝技术中,氧化法和活性焦法尚需进一步提高效率和降低成本,同时脱硫脱硝技术具有潜在发展前景。     

氧化法烟气脱硝技术的研究进展

在氮氧化物超低排放要求下,FGD(烟气脱硫)系统协同实现脱硝是经济可行的手段,基于NO氧化的烟气脱硝技术成研究热点。文章首先论述了氧化法脱硝技术的可行性;根据氧化过程中使用催化剂的情况,将NO氧化技术分为直接氧化和催化氧化2类,阐述了等离子体、臭氧、强氧化性溶液、半导体光催化等氧化脱硝方式的最新研究进展;同时对目前氧化法烟气脱硝技术领域关心的S、N竞争关系、N平衡、二次污染及成本控制进行了分析;指出了现有氧化法烟气脱硝技术的不足。最后,对氧化法烟气脱硝技术的研究方向进行了展望,评价了氧化法烟气脱硝技术在尾部烟气脱硝工业化应用的可行性。     

烧结烟气湿式氨法同时脱硫脱硝实验研究

在鼓泡反应器中进行烧结烟气湿式氨法同时脱硫脱硝的实验研究,考察了添加剂/NO物质的量比、吸收液NH3-NH+4浓度和烟气性质对烧结烟气脱硫脱硝的影响。实验结果表明:随着添加剂/NO物质的量比、烟气温度和NO浓度的增加,脱硝率均呈现先增大后减小的趋势。脱硝率随着吸收液中NH3-NH+4浓度的增大而增大。随着SO2浓度的增大,脱硝率逐渐减小。在所有实验条件下,脱硫率均接近或达到100%。在最佳实验条件下,脱硝率可达61.49%。通过添加添加剂部分氧化烧结烟气,可使烧结烟气湿式氨法脱硫工艺的脱硝率提高20%~30%。     

O3-NH3协同活性焦脱硫脱硝的均相预反应特性研究

为进一步提高活性焦脱硫脱硝性能,提出臭氧（O₃）预氧化协同喷氨（NH₃）的工艺优化思路.通过在固定床上开展相关均相反应实验,研究外部引入的O₃、NH₃对NO_x、SO₂的反应特性.结果表明,O₃对NO的氧化反应为逐级过程,随着O₃/NO物质的量比增大,O₃将NO依次氧化为NO₂和N₂O₅.O₃对SO₂的均相氧化作用十分有限,O₃/SO₂=1时SO₂氧化率低于5.0%.在O₃预氧化条件下喷入NH₃后,O₃/NH₃=1时约有6.7%的O₃消耗量;当O₃/NO=1时,预氧化产物NO₂含量显著下降,同时NO排放浓度小幅上升;当O₃/NO=1.5时,NO_x排放水平与未喷入NH₃条件时相当.在O₃和NH₃协同作用下,SO₂的氧化率显著提高,推测此时脱硫反应产物为更加稳定的NH₄HSO₄或（NH₄）₂SO₄.O₃-NH₃协同脱硫脱硝反应中,O₃/NO不超过1时,NH₃-NO₂和NH₃-SO₂反应同时发生,提高NH₃引入量能够同时提高脱硫率和脱硝率.O₃/NO > 1时,NH₃-N₂O₅反应优先级最高,N₂O₅对NH₃的消耗抑制了NH₃-SO₂脱硫反应发生.仅运用O₃预氧化和NH₃协同作用方式的脱硫脱硝效率较为有限,但对烧结烟气中氮、硫污染物的形态的改变产生重要影响.     

我国重点行业氮氧化物管控现状及减排策略

氮氧化物(NO_x)减排对于我国细颗粒物(PM_2.5)与臭氧(O₃)复合污染的协同控制至关重要.本文对我国重点行业NO_x管控现状和减排策略进行了综述与展望.研究表明,我国NO_x排放主要来源于工业炉窑和柴油机尾气,其中工业烟气NO_x排放主要来源于钢铁、建材和有色等行业;柴油机NO_x排放主要来源于柴油车、非道路移动机械与船舶.NO_x减排策略主要包括技术措施和政策措施,其中技术措施主要包括清洁燃烧,如低氮燃烧、废气再循环、清洁燃料替代等,以及后处理净化技术,如选择性催化还原技术、选择性非催化还原、臭氧氧化吸收等;政策措施主要包括提升NO_x排放标准,加强排放智能监测监管,布局新能源相关技术等.研究显示：现阶段,机动车和非电行业的NO_x减排仍有较大空间;未来,在“碳达峰碳中和”背景下,通过发展大气污染物和温室气体的协同控制技术,将进一步深度减排NO_x,实现PM...     

钢铁烧结烟气臭氧氧化脱硝正交实验研究

臭氧氧化脱硝技术是当前备受关注的钢铁烧结烟气脱硝技术,为研究该技术在实际工业应用中NO氧化效果的影响因素,该研究在钢铁烧结机风机出口段脱硫塔前引出烧结烟气,建设臭氧氧化系统,采用正交实验法考察烟气流量和NO初始浓度对NO氧化效果的影响。研究结果表明:无论处于何种烟气条件下,NO氧化效率均随臭氧发生器O_3产量、投加量的增加而增大;在相同的NO初始浓度下,NO氧化效率随烟气流量的增加而降低;在相同的烟气流量和O_3投加量下,随NO初始浓度的增大,O_3利用率增大,NO分子平均氧化能耗降低,NO氧化效率也随之增大。在实际工业应用中,O_3投加量应结合工程设计指标和经济性进行综合考量;通过合理设计,臭氧氧化脱硝技术可达90%以上的NO氧化效率,具有很好的工业应用前景。     

次氯酸钠湿法烟气脱硝及同时脱硫脱硝技术研究

采用NaClO作氧化吸收剂,在鼓泡反应装置进行了湿法烟气脱硝实验研究,考察了NaIO、NO浓度、液相温度、气体流量、pH对脱硝效率的影响以及SO2对同时脱硫脱硝效率的影响,并结合液相产物分析探讨了同时脱硫脱硝反应机理.研究结果表明,pH值是影响活性成分HClO存在形式的重要因素,同时也是影响氧化吸收的关键因素;在一定范...     

次氯酸钙溶液脱硫脱硝一体化过程热力学分析

烟气脱硫脱硝一体化技术已成为当前大气污染防治领域的研究热点,其中氧化剂液相吸收法极有可能率先实现产业化。文章理论上首次提出了次氯酸钙溶液脱硫脱硝一体化技术,利用热力学函数计算分析了脱硫脱硝反应的方向和限度,通过SO2和NO平衡分压计算推导了污染物的脱除效率,考察标准吉布斯函数变分析了该技术的优势。结果表明:脱硫脱硝反应的标准吉布斯函数变分别为-614.55和-888.21 kJ/mol,热力学角度上完全可行,反应限度极深,优于文献中介绍的尿素、NaClO2、KMnO4/NaOH溶液吸收法和臭氧结合氨水吸收法。同时,SO2和NO平衡分压很小,说明次氯酸钙溶液几乎可以完全脱除烟气中的SO2和NOX。     

尿素湿法烟气同时脱硫脱氮反应热力学分析

利用热力学原理计算出尿素湿法烟气同时脱硫脱氮、石灰湿法脱硫、亚硫酸铵湿法脱氮吸收反应达到平衡时SO2 和NOX的分压力 ,结果表明 :尿素作吸收剂湿法烟气同时脱硫脱氮是可行的 ,脱硫效果好于石膏法 ,脱氮效果好于亚硫酸铵法 ,而且几乎 1 0 0 %的最大限度地脱除烟气中的SO2 和NOX。     

亚氯酸钠溶液烟气脱硝与烟气余热回收的一体化试验

锅炉烟气中的NO_x是大气污染的重要原因之一.针对燃气锅炉NO_x超低排放的要求以及烟气中大量余热被浪费的现状,提出了烟气脱硝与余热回收一体化的新方法,通过搭建一体化试验台,分析在烟气余热回收的条件下,c[NaClO₂（亚氯酸钠）]、液气比、喷淋水温度等因素对脱硝效率以及烟气余热回收效率的影响.烟气脱硝与余热回收一体化的新方法主要体现在逆流式烟气喷淋塔中,可利用NaClO₂溶液对低φ（NO_x）的烟气脱硝并同时回收烟气余热.试验结果表明,c（NaClO₂）越高、pH越低、液气比越大,NaClO₂溶液脱硝率越高.当c（NaClO₂）为0.020 0 mol/L、喷淋水温度在30~80℃之间变化时,存在最优的喷淋水温度64℃,使脱硝率最高为36%.同时,液气比及喷淋水温度对余热回收效果影响显著,液气比越大、喷淋水温度越低,余热回收效果越好.试验结果还显示了当烟气温度为83℃、喷淋水温度为48℃、c（NaClO₂）为0.015 0~0.020 0 mol/L、液气比为13.8 L/m3时,烟气脱硝效率约为40%,同时回收了26.4 kW的烟气余热.研究显示,在逆流式烟气喷淋塔中,利用NaClO₂溶液进行烟气脱硝并同时回收烟气余热的一体化方法是可行的,可应用于工程实践.      

微波场下粉煤灰/电石渣负载Na2O协同脱硫脱硝

以粉煤灰与电石渣的混合物(FC)作为载体,Na₂O为活性组分,采用超声波浸渍法制备了吸附剂Na₂O/FC。通过XRD、BET、SEM分析对吸附剂进行表征,探讨在微波辐射下吸附剂协同脱硫脱硝机制。结果表明:微波下Na₂O负载可显著提高吸附剂的性能;6%Na₂O/FC(其中6%代表活性组分Na₂O在吸附剂中质量分数)的协同脱硫脱硝性能最佳,其脱硫t_90%和t_50%(t_x%为吸附剂的脱硫率或脱硝率达到x%时的反应时间)分别为12,73 min,脱硝t_90%和t_50%分别为4,16 min。机理分析表明:协同脱硫脱硝过程起初以物理吸附为主,反应进行一段时间后以化学吸附为主。微波下吸附剂Na₂O/FC的化学吸附过程为活性氧将SO₂和NO氧化为SO₃和N₂O₅后,SO₃和N₂O₅与金属氧化物反应生成Ca₅(SiO₄)₂SO₄、(Mg_xCa_1-x)(NO₃)₂、CaSO₄等硫酸盐和硝酸盐,同时活性组分Na₂O可直接与吸附态的SO₂与NO结合生成Na₂SO₃和NaNO₃。     

燃煤烟气脱硝技术研究进展

在查阅大量相关文献的基础上,对选择性催化还原法（SCR）、非选择性催化还原法（SNCR）、SNCR-SCR联合脱硝法、光催化氧化法、非平衡等离子体法、干法低温脱硫脱硝法和循环流化床联合脱硫脱氮技术等工艺的脱硝原理、脱除效率、应用条件、经济性等方面进行了阐述分析,并根据实际情况对我国不同地区燃煤电厂烟气脱硝提出合理可行的工艺。     

采用烟气旁路的燃煤机组脱硝系统变负荷过程的经济性分析

设置省煤器烟气旁路系统是提高燃煤机组脱硝系统入口烟气温度、实现全工况脱硝的有效途径。为分析燃煤机组频繁变负荷过程的脱硝经济性，本研究建立了某660 MW超超临界燃煤发电机组动态模型及SCR脱硝系统动态模型，研究了燃煤机组在50%～100%THA升负荷过程的尿素成本、NO_x排放环境成本和燃煤成本。结果表明：在变负荷过程中开启省煤器烟气旁路挡板时，燃煤成本的变化最大，总成本有一定的增加；在50%～75%THA升负荷过程中，烟气旁路挡板开度分别为5%和10%时，燃煤成本分别增加了600元和1 200元，尿素成本分别减少了442.48元和554.89元，而NO_x排放环境成本变化较小，仅为62.22元和63.19元；在75%～100%THA升负荷过程中，燃煤成本分别增加了1 800元和2 300元，而尿素成本和NO_x排放环境成本的变化量较小，因此不建议开启烟气旁路挡板。     

炭基材料用于烧结烟气协同脱硫脱硝的研究现状

烧结烟气成分复杂多样,只针对其中某一污染物进行减排控制,不仅投资高,能耗大,且存在设备易腐蚀,处理效果不佳等问题。为提高烧结烟气脱硫脱硝效率,结合烧结烟气的特点及国内外治理手段,分析了各种工艺的优缺点,对烧结烟气污染物治理的发展方向进行探讨,得出炭基材料是用于烧结烟气多污染物协同治理较好的吸附材料,并在前人研究的基础上系统地阐述了炭基材料改性前后表面官能团的作用,探讨了炭基材料用于烧结烟气脱硫脱硝的机理,提出采用Fe_2O_3和VOSO_4协同负载改性活性炭(AC),可增加催化剂的活性位并提高抗硫性,为今后的烧结烟气多污染物协同治理提供借鉴,同时对炭基材料的工业发展前景进行展望。     

基于臭氧氧化的喷淋散射塔氨法脱硝的模拟研究

采用数值方法对基于臭氧氧化的喷淋散射塔氨法脱硝过程进行了模拟研究,考证了其内部气液两相流动、热质传递和脱硝过程,并用示范装置结果进行了验证。考察了不同O3/NO摩尔比对NO氧化率的影响,研究了不同液气比,O3/NO摩尔比,烟气流量和浸没深度对脱硝效果的影响。结果表明:液气比,O3/NO摩尔比,浸没深度增大有利于脱硝,烟气流量越大则脱硝率降低。     

新型复合脱销技术在循环流化床锅炉上的应用

目前大部分循环流化床锅炉未有配备脱硝系统,但随着国家环保要求的不断提高,循环流化床锅炉也开始改造增加脱硝系统,其中选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术开始大量用于NOX排放浓度较低的循环流化床锅炉,但SNCR脱硝效率偏低、氨逃逸高的问题一直未有较好的解决方法。而臭氧氧化技术配合湿法脱硫系统可以有效地弥补SNCR脱硝效率偏低的问题,使用臭氧氧化NO形成易溶于水的NOX,并在脱硫塔中进行吸收,现这项技术已经投入实际的应用当中。