噴射鼓泡反應(yīng)器同時(shí)脫硫脫硝實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-02 19:06
【摘要】: 本文查閱了大量二氧化硫和氮氧化物的污染現(xiàn)狀及脫硫脫硝技術(shù)文獻(xiàn)并進(jìn)行了綜述。通過實(shí)驗(yàn),篩選NaClO_2為同時(shí)脫硫脫硝吸收劑,在自行設(shè)計(jì)的小型鼓泡反應(yīng)裝置和中型CT-121反應(yīng)器上,模擬火電廠工況條件,進(jìn)行了NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝實(shí)驗(yàn)研究。基于反應(yīng)產(chǎn)物分析結(jié)果和氧化還原電極電勢(shì),揭示了NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝反應(yīng)機(jī)理及傳質(zhì)特性。運(yùn)用熱力學(xué)原理對(duì)NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝的可能性和限度進(jìn)行了計(jì)算和分析。通過實(shí)驗(yàn),研究了化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程。 利用自行設(shè)計(jì)的小型鼓泡裝置,通過實(shí)驗(yàn)篩選,確定了NaClO_2為同時(shí)脫硫脫硝吸收劑。通過對(duì)NaClO_2濃度、吸收液初始pH值、反應(yīng)溫度、煙氣流量、SO_2和NO初始濃度等對(duì)同時(shí)脫除效率的影響研究,得出相應(yīng)的規(guī)律并確定了最佳實(shí)驗(yàn)條件。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下,NaClO_2溶液同時(shí)脫硫效率保持在100%,脫硝效率達(dá)到95%以上。 基于小型實(shí)驗(yàn)結(jié)果,根據(jù)火電廠實(shí)際工況,確定了試驗(yàn)參數(shù)及其范圍,利用中型CT-121試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝的放大試驗(yàn),研究了多種因素對(duì)脫除效率的影響及其規(guī)律。在確定的最佳試驗(yàn)條件下,NaClO_2溶液同時(shí)脫硫效率達(dá)到82.0%以上,脫硝效率達(dá)到92.8%以上。 根據(jù)有關(guān)研究結(jié)果,推導(dǎo)了ClO_2在NaClO_2溶液中的歧化反應(yīng),并用化學(xué)熱力學(xué)方法分析了歧化反應(yīng)的可能性和限度,并推斷出了反應(yīng)的主要產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)研究了NaClO_2溶液中氯系化合物的組分變化,結(jié)果表明,NaClO_2溶液中的離子以ClO_2~-為主,同時(shí)存在少量的ClO_2。 NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝產(chǎn)物分析結(jié)果表明,脫硫產(chǎn)物主要為SO_4~(2-),脫硝產(chǎn)物主要為NO_3~-;诋a(chǎn)物分析結(jié)果和電極電勢(shì),研究了SO_2和NO在氣相和液相中的反應(yīng)歷程,最終確定了酸性NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝的總反應(yīng)式。利用雙膜理論,,對(duì)NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝的傳質(zhì)特性進(jìn)行了探討。 利用化學(xué)熱力學(xué)原理,首次計(jì)算并分析了NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝的化學(xué)反應(yīng)焓變,化學(xué)反應(yīng)吉布斯函數(shù),化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)和不同溫度條件下SO_2、NO分壓等熱力學(xué)參數(shù),結(jié)果表明NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝是熱力學(xué)可行的。 通過實(shí)驗(yàn),研究了NaClO_2溶液同時(shí)脫硫脫硝的化學(xué)動(dòng)力學(xué)過程,結(jié)果表明,脫除反應(yīng)分為兩個(gè)階段,即快速反應(yīng)區(qū)和慢速反應(yīng)區(qū)。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算了SO_2和NO的反應(yīng)分級(jí)數(shù)、宏觀反應(yīng)速率常數(shù)及表觀活化能。
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)(河北)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號(hào)】:X701.3
本文編號(hào):2693626
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)(河北)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號(hào)】:X701.3
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 郭天祥;新型復(fù)合吸收劑液相同時(shí)脫硫脫硝的實(shí)驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2011年
本文編號(hào):2693626
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