煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占有很大的比例,煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量的氮氧化物,它作為大氣污染的主要有害物質(zhì)之一,對(duì)人類健康以及生存環(huán)境造成了極大的威脅,容易造成酸雨和光化學(xué)污染等環(huán)境問(wèn)題。煙氣氮氧化物中占比例最大的就是一氧化氮,因此將一氧化氮設(shè)定為本課題的主要研究對(duì)象。目前,國(guó)內(nèi)外存在許多處理一氧化氮的技術(shù),但受到經(jīng)濟(jì)以及環(huán)保等問(wèn)題的約束。低共熔溶劑由于其特殊的物理化學(xué)性質(zhì),有望應(yīng)用于脫除一氧化氮的工業(yè)中。本課題設(shè)計(jì)并制備兩種類別的低共熔溶劑:1,3-二甲基硫脲型的低共熔溶劑和四氮唑型的低共熔溶劑。對(duì)兩種類別的低共熔溶劑進(jìn)行紅外譜圖和核磁譜圖的表征;研究其熱穩(wěn)定性;構(gòu)建吸收和解吸系統(tǒng),并且測(cè)試了不同低共熔溶劑吸收一氧化氮的能力、解吸效果以及重復(fù)使用性;運(yùn)用Gaussian模擬計(jì)算對(duì)低共熔溶劑吸收一氧化氮的機(jī)理進(jìn)行研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),兩種類別的低共熔溶劑都有良好的吸收效果。常壓下,30℃時(shí),1,3-二甲基硫脲/四丁基氯化膦低共熔溶劑最大的吸收量可以達(dá)到4.25mol/mol,并且經(jīng)過(guò)5次循環(huán)吸收解吸實(shí)驗(yàn),仍然有良好的吸收能力。四氮唑/四丁基氯化膦低共熔溶劑,常壓下,30℃時(shí),最大的吸收量可以達(dá)到2.1 mol/mol的吸收量,并且隨著吸收量的增加,粘度下降。吸收前后吸收液的粘度從40.22cp下降到3.15cp。通過(guò)分析兩種低共熔溶劑吸收前、吸收后的核磁氫譜圖和紅外譜圖,并利用Gaussian模擬計(jì)算,解釋了兩種類別的低共熔溶劑吸收一氧化氮的機(jī)理。測(cè)試了低共熔溶劑對(duì)二氧化碳的選擇性,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、核磁譜圖和紅外譜圖判斷,本課題制備的低共熔溶劑具有很高的NO/CO_2選擇性。低共熔溶劑具有吸收效果好,循環(huán)性能好,成本低,制備方法簡(jiǎn)單,無(wú)污染等特點(diǎn),這將對(duì)今后氮氧化合物處理技術(shù)產(chǎn)生積極的作用。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ413;X703
【部分圖文】：

第 1 章 緒論 NH3參與到反應(yīng)中，最終會(huì)有硫酸氫銨和硫酸銨的形成沉積物，沉積在催化劑的表面造成催化劑失活。雖然，為生，把選擇性催化還原反應(yīng)的溫度提高到 300℃以上，但形成的少量沉淀物仍會(huì)或多或少影響催化劑的活性和穩(wěn)定應(yīng)的脫硝效率和催化劑的壽命，此外形成的沉淀物還會(huì)堵CR 技術(shù)設(shè)備的投資費(fèi)用以及運(yùn)行成本高，也是這一技術(shù)貴，催化劑易中毒失活，NH3易泄露，對(duì)設(shè)備造成腐蝕技術(shù)的因素。

吸收飽和后在真空加熱的條件下，全部解吸吸收的二氧化硫，并且經(jīng)過(guò)多次的重復(fù)試驗(yàn)，仍保持良好的二氧化硫吸收效果。他們利用紅外譜圖和核磁氫譜圖進(jìn)行吸收機(jī)理分析，提出了一個(gè)合理的吸收機(jī)理，反應(yīng)機(jī)理示意圖如圖 1-2 所示。

從圖中可以看出不同的載體對(duì)于分離模擬煙氣中一氧化氮的效果存在差，結(jié)果表明離子液體在三種載體上都有很好的分離效果，在 10 min 后，出口的一氧化氮濃度趨于平緩，說(shuō)明離子液體吸收達(dá)到飽和。
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本文編號(hào)：2875436