等离子体协同光催化去除模拟烟气中SO2的实验研究

近年来,低温等离子体技术以及纳米TiO2光催化技术在烟气脱硫中的应用越来越引起人们的关注。利用填充床反应器将这2种技术有机地结合起来,进行了大量脱硫实验研究。研究结果表明,等离子体协同光催化去除烟气中的SO2与单独采用等离子体技术相比,其SO2的去除率可提高5%～20%。同时,探讨了等离子体协同TiO2光催化剂的脱硫机理,分别研究了外加电压、气体流量和SO2初始浓度等因素对脱硫效率的影响。实验结果表明,当SO2初始浓度为800 mg/m3,输入电压为17.5 kV,气体流量为0.2 m3/h时,SO2脱除率可以达到77.6%。     

双循环多级水幕吸收塔烟气除尘脱硫性能研究

以改进后的双循环多级水幕塔对烟气进行除尘脱硫性能的研究,利用双循环不同pH值控制的优点和多级水幕的效果,增加气液接触面积和传质动力,提高SO₂吸收效果。在正交实验的最佳运行工况基础上,实验从烟气流量、上下两段pH、L/G和SO₂进气浓度等方面进行单因素研究。结果表明,除尘效率维持在98%以上,进气SO₂浓度在5 000 mg/m³以下时,脱硫率在93%以上。上段pH值为6、下段pH值为5、L/G在15左右的脱硫效率和运行工况最佳,无结垢现象发生。改进后的吸收塔具有良好的应用前景,实验结果对于现场脱硫设备的调试和运行有很好的参考价值。     

超重力脱除模拟烟气中一氧化氮简

以NO和N₂的混合气作模拟烟气,以酸性尿素溶液为吸收剂,在超重力机中进行了脱除模拟烟气中NO实验研究。实验考察了混合气中NO初始含量、进气流量、吸收液流量、超重力机转速对NO脱除率的影响,确定了在超重力中尿素吸收NO的适宜条件。实验结果表明,在常温常压下,N₂体积流量为1.0 m³/h,控制NO初始浓度为3 300 mg/m³,吸收液流量为250 L/h,超重力机转速为650 r/min时,NO脱除率可达89.5%。     

超重力-磷酸钠法脱除低浓度SO2

为开发脱硫率高、成本低、可回收SO₂的脱硫技术,以旋转填料床为吸收设备,磷酸钠溶液为吸收剂,系统开展了液气比L/G、转速N、气体中SO₂浓度CSO₂,in、吸收剂磷酸浓度CL和初始pH等工艺参数和溶液再生循环次数对脱硫率η影响的实验研究。结果表明,η随L/G、N、CL和初始pH的增加而增大,且它们的值越低时,η增加越明显;受G和CSO₂,in影响较小。在适宜操作条件下,脱硫率达99%以上,出口SO₂浓度低于100 mg/m³。磷酸钠溶液可再生循环使用,脱硫率稳定在99%以上。表明超重力-磷酸钠法脱硫技术在小的液气比下即可达到高的脱硫率,吸收剂循环使用,可实现低成本并达标治理SO₂废气,且适用范围宽,具有良好的工业应用前景。     

微米级负载型 TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用简

基于光催化-膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性,以微米级MCM-41分子筛为载体,采用原位生成法制备微米级负载型TiO₂催化剂。针对微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明,曝气量一定的情况下,微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中具有良好的悬浮特性,且优于纳米TiO₂。随着催化剂投加量的增加,悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0.3 m³/h、催化剂投加量为1 g/L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器;该微米级催化剂与纳米TiO₂相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性,能够有效降低膜污染,延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0.1 m³/h时,反应器连续运行5 h（未加反冲洗）后,微米级负载型TiO₂催化剂和纳米TiO₂对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4.3%和37.4%。反应器连续运行72 h,膜组件依然具有很好的分离特性。     

H2O2溶液同时脱硫脱硝实验研究

二氧化硫和氮氧化物是电厂产生的主要大气污染物,研究焦点越来越集中在在一个反应器内实现同时脱硫脱硝。实验以H₂O₂溶液作为吸收液,在自制的鼓泡反应器内,对模拟烟气进行同时脱硫脱硝的实验研究,实验结果表明：H₂O₂浓度、反应温度、NO浓度、SO₂浓度、烟气流量对脱除率影响显著,pH、氧含量对脱硝率影响不大。在整个实验范围内脱硫效率总是保持在98.5%以上,脱硝效率最高达到67.4%。     

负载V2O5-WO3/TiO2掺炭纤维脱除烟气中Hg0

通过固定床实验系统研究烟气脱除零价汞的实验,首先研究了滤袋常用的聚苯硫醚（polyphenylene sulfide,PPS）以及活性炭纤维（activated carbon fiber,ACF）在不同温度、不同气体组分下负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂,对模拟燃煤烟气中零价汞（Hg⁰）的脱除效果。然后对比研究了活性炭纤维协同滤袋常用纤维负载催化剂后,对模拟燃煤烟气中Hg⁰的脱除性能。结果表明,在汞蒸气入口浓度为50 μg/m³,纯N₂气氛下,当温度为25℃时,两者脱除率均能达到99%,当温度为200℃,负载催化剂的活性炭纤维脱除率在30%左右,PPS纤维仅为10%左右。在200℃情况下,模拟烟气的组分为N₂+O₂时,2种纤维的Hg⁰脱除率提高了10%~20%,当在混合气体中添加0.01‰后,负载催化剂的PPS纤维Hg⁰脱除率能达到80%,活性炭纤维Hg⁰脱除率能达到98%。当温度为200℃,模拟烟气的组分为N₂+O₂+HCl时,不同性能掺炭纤维负载催化剂后Hg⁰脱除率在69%~95%范围之间变化,其中PPS掺炭纤维对Hg⁰脱除效率最高达到95%,因此,负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的PPS掺炭纤维能在高温烟气中保持较高的Hg⁰脱除率。     

银钛共负载型光催化材料降解甲基橙废水简

以膨胀珍珠岩为载体,采用溶胶凝胶法对其进行负载,制备出不同类型的光催化材料（TiO₂-EP、Ag⁺-TiO₂-EP）,并在模拟日光条件下,研究其对甲基橙溶液的降解效果。结果表明,浸渍3次且担载0.04% Ag⁺的负载型TiO₂光催化活性最高,在光催化剂用量为0.3 g,20 mL初始浓度为10 mg/L甲基橙溶液光照4 h后降解率可达81.6%,且甲基橙的光催化降解服从一级动力学方程。回收3次后仍有较强的活性,其2 h降解率为24.8%。     

固载型TiO2光催化反应器对富营养水体杀藻作用研究

以泡沫镍作为载体，利用电沉积技术将纳米TiO₂负载在泡沫镍上，制成固载型TiO₂光催化反应器。研究表明，经过光催化反应器处理的富营养水体，30 h内叶绿素a由96.2 mg/m³降至2.2mg/m³，下降率达97.6％，而未负载纳米TiO₂普通泡沫镍材料，在同样光强的紫外灯照射下，叶绿素a下降率为74.3％，表明紫外光照射虽然也具有一定的杀藻功能，但是光催化反应才是藻类被杀灭的主要原因。利用9.54 m³景观喷水池进行杀藻中试，光催化反应器也同样表现出优异的杀藻性能，12 d内叶绿素a由18.7 mg/m³降至1.9mg/m³，下降率达到89.8％，水体由浓绿变为清澈见底，这表明光催化反应器具有很强的杀藻能力，通过有效杀灭富营养水体中藻类、控制藻类基数，对应急处理城市景观水、湖泊等富营养水体和突发性藻华，提高生物-生态法处理效率，改善城市水环境具有十分重要的意义。     

粘胶基活性炭纤维用于低浓度SO2常温脱除的实验研究

活性炭纤维（ACF）是一种新型功能性炭材料。应用粘胶基活性炭纤维（cellulose-ACF）对低浓度SO₂（571 mg/m³）进行吸附氧化实验，通过改变活性炭纤维量、SO₂浓度、氧浓度，观察cellulose-ACF脱除低浓度SO₂能力的变化规律。实验结果表明，随着活性炭纤维量、氧浓度的增加，cellulose-ACF对低浓度SO2的脱除能力增强。在此基础上展望活性炭纤维在大气环保领域的应用前景。     

助剂(C2H4、NH3)添加对AC/DC流光放电等离子体脱硝效果的影响

等离子体法脱硝被认为是一种非常环保有效的脱硝技术,为了探究等离子体对NOx的作用过程,选用AC/DC流光放电等离子体及模拟烟气,考察了烟气流量和NO初始浓度、添加剂的种类与含量以及SO2对等离子体脱硝的影响。结果表明：NO的脱除过程由氧化过程和还原过程同时作用,在同一功率下,NOx脱除率随流量的增加而降低,NO初始浓度对NOx脱除率无直接影响。氨的添加可以促进NOx的还原脱除,乙烯的添加可以促进NO氧化转化为NO2。烟气中SO2存在会导致NOx脱除效率降低,此时氨助剂的加入可以显著提高NOx脱除率。当NH3：SO2=2：1时,在15 W下SO2脱除率可达100%,NOx脱除率60%。     

炼铁烧结除尘灰湿法脱除模拟烟气中的SO2

为了考察炼铁烧结除尘灰作为脱硫剂的效果,研究了湿法脱硫过程中固液比、氧气含量、吸收剂温度、气体流速、进口SO2质量浓度、搅拌强度等影响因素对脱除效率的影响规律。结果表明,最佳反应温度为25 ℃;随着温度升高,SO2溶解度降低,吸收液对SO2吸收能力降低;气体流量增加,SO2在吸收剂中停留时间变短,导致脱除率降低;固液比增加,气固接触概率也随之增大,SO2脱除率也增大;进口SO2质量浓度的提高导致液相中氢氧根消耗加剧,使反应速率减慢,不利于对SO2的去除。同时发现,SO2浓度增加则溶解分数减小,吸收率也会随之降低;搅拌速率的增加使得气泡破碎加剧,增大气液接触面积,使除尘灰充分悬浮在液相中,与溶液中的SO2迅速反应,有利于SO2的吸收。O2含量增加,有利于O2的溶解,增加了化学反应的推动力,有利于SO2吸收反应的进行。除尘灰对含二氧化硫气体具有较好的脱硫效果,有一定的应用前景。     

低温等离子体治理H2S污染的实验研究

低温等离子体技术是一种高效、快速的污染消除技术，国内外都在对其进行广泛而深入的研究。采用脉冲电晕放电等离子体对空气中的硫化氢进行降解研究，探索了、脉冲峰压、脉冲频率、气体流量以及气体初始浓度对净化效果的影响，气体浓度由气相色谱仪测定。结果表明，脉冲电晕放电可以有效消除硫化氢污染，净化率随脉冲峰压和脉冲频率的增加而提高，随气体初始浓度和流量的增加而下降，且在初始浓度360mg／m^2、流量1200mL／min、脉冲峰压30kV、脉冲频率80Hz的条件下，处理后的气体中已检测不到H2S，根据色谱检测限（0．29mg／m^3）计算出的净化率≥99．92％。采用离子色谱对产物进行了定性分析，发现H2S经放电处理后主要产物为SO2和SO3。     

隔膜电解海水氧化耦合吸收脱硫脱硝净化船舶尾气技术

采用隔膜电解技术对海水进行改性,生成的氧化液和碱性液分别喷淋进入氧化洗涤塔和碱式吸收塔,通过耦合的二段式反应研究脱除模拟船舶尾气中NO与SO2的性能,实验详细考察了NO与SO2的气体流量与初始浓度、海水电解时间和氧化液有效氯浓度对SO2和NO脱除效率的影响。结果表明:隔膜电解海水能够高效地脱除船舶尾气中的SO2和NO;SO2脱除效率高,在实验条件范围内几乎不受各因素的影响;NO脱除效率随NO初始浓度、海水电解时间、氧化液有效氯浓度的提升而增大,随SO2初始浓度、气体流量的提升而减小。当气体流量为1 m3·h-1,初始SO2、NO浓度分别为600 mL·m-3和900 mL·m-3,海水电解时间为60 min,氧化液有效氯浓度为540 mg·L-1时,模拟船舶尾气中SO2和NO的去除效率可以分别达到98.6%和84.4%。     

K2Cr2O7溶液同时脱硫脱硝实验研究

采用K2Cr2O7溶液作为吸收液,在自制的鼓泡反应器内,对模拟烟气进行同时脱硫脱硝的实验研究,考察多种因素对SO2脱除率(即脱硫率)和NO脱除率(即脱硝率)的影响。实验结果表明:K2Cr2O7浓度、反应温度、NO浓度、SO2浓度、烟气流量对脱硫率、脱硝率影响显著;当烟气流量为0.4L/min,气相中O2体积分数为6%,SO2体积分数为0.09%,NO体积分数为0.100%,K2Cr2O7摩尔浓度为10mmol/L,反应温度为40℃时,脱硫率、脱硝率分别达到100%和64.3%。     

介质阻挡放电氧化降解木质素磺酸钠的动力学研究

为了有效地处理难生物降解的造纸废水,采用气相介质阻挡放电产生氧化性物质,对木质素磺酸钠进行了氧化降解研究。在不同操作条件下,对其降解动力学及矿化程度进行了研究。结果表明,介质阻挡放电能有效地降解木质素磺酸钠,其氧化降解反应遵循准一级动力学反应。当峰值电压为20 kV,被水蒸气饱和的空气为气源,流量为7 L/min时,氧化处理60 min后,木质素磺酸钠降解率达到70％。其速率常数K随峰值电压、气源、气体流量和木质素磺酸钠的初始浓度的变化而不同。气体流量越大,木质素磺酸钠的初始浓度越低,速率常数K越大,降解效果越好。随着处理时间的增加,氧化性物质能将部分木质素磺酸钠矿化使溶液TOC降低,当被水蒸气饱和的空气作为气源时,氧化处理120min,21.38%的TOC被去除。     

H2O2溶液同时脱硫脱硝实验研究

二氧化硫和氮氧化物是电厂产生的主要大气污染物,研究焦点越来越集中在在一个反应器内实现同时脱硫脱硝。实验以H2O溶液作为吸收液,在自制的鼓泡反应器内,对模拟烟气进行同时脱硫脱硝的实验研究,实验结果表明：H2O浓度、反应温度、NO浓度、SO2浓度、烟气流量对脱除率影响显著,pH、氧含量对脱硝率影响不大。在整个实验范围内脱硫效率总是保持在98．5％以上,脱硝效率最高达到67．4％。     

光催化处理二甲苯废气的影响因素研究

使用自制光催化反应器,以多孔型载体分别负载纳米TiO2和普通TiO2,以256～265 nm紫外光为光源,探讨了TiO2光催化处理二甲苯废气的影响因素及处理性能.结果发现,在以纳米型TiO2作为催化剂、在紫外光强为1000 W且布光均匀、风量为1000 m3/h、进口浓度350 mg/m3、通入臭氧的工况条件下运行,整个系统对二甲苯的去除率平均在90%以上.     

气田高浓度含硫废水的化学氧化处理

采用亚硫酸钠(Na2SO3)氧化法对气田高含硫废水进行了实验研究.考察了硫化物初始浓度、Na2SO3/Na2S(摩尔比)、初始pH值和反应时间对Na2SO3氧化去除硫化物效果的影响,进行了对氧化产物的元素分析.结果表明,在Na2SO3/Na2S(摩尔比)为0.7、初始pH值为5和反应时间为5 min时,硫化物从1 100 mg/L降至1.80 mg/L,去除率高达99.84%,达到了气田回注水水质标准.元素分析发现,氧化产物中C、N、S、H和O元素的含量分别为0.11%、0.06%、98.73%、0.90%和1.10%,且其产率达到90.59%.