基于多元復(fù)合活性吸收劑的煙氣CFB同時脫硫脫硝研究
發(fā)布時間:2020-12-01 22:01
本文查閱了大量煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)及其吸收劑研究的文獻并進行了綜述;以次氯酸鈉和添加劑為基礎(chǔ)原料制備了兩種多元復(fù)合活性吸收劑SHC和SHF,通過逐級放大的方式,在固定床、小型流化床、煙氣循環(huán)流化床以及工業(yè)化裝置上分別進行了一系列半干法煙氣同時脫硫脫硝實驗研究,提出了一種利用煙氣循環(huán)流化床(CFB)增濕活化過程向床體噴淋該吸收劑的半干法同時脫硫脫硝新工藝。通過脫除產(chǎn)物分析及同時脫除反應(yīng)的熱力學(xué)研究,探討了多元復(fù)合活性吸收劑煙氣CFB同時脫硫脫硝的機理。通過活性添加劑的篩選,以NaCIO和添加劑A及A’為基礎(chǔ)原料,制備了兩種多元復(fù)合活性吸收劑SHC和SHF。掃描電鏡(SEM)、X-射線能譜(EDS)、離子色譜(1C)和X-射線衍射(XRD)表征結(jié)果顯示,多元復(fù)合活性吸收劑比表面積大、活性高。脫除實驗表明,SHC和SHF可將煙氣中難溶于水的NO快速氧化為高價態(tài),從而實現(xiàn)SO2和NOx的高效同時脫除。通過固定床正交實驗,確定了影響多元復(fù)合活性吸收劑脫硫脫硝的主要影響因素。在自制的小型流化床上進行了動態(tài)條件下多元復(fù)合活性吸收劑的同時脫硫脫硝實驗,研究了多元復(fù)合活性吸收劑濃度、增濕水pH、Ca/(...
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
Contents
主要符號表
第1章 緒論
2和NOx的污染現(xiàn)狀、排放控制技術(shù)概述"> 1.1 SO2和NOx的污染現(xiàn)狀、排放控制技術(shù)概述
1.2 煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 低溫等離子體同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.2 固相吸附/再生同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.3 氣/固催化同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.4 光催化法同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.5 濕式煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.6 吸收劑噴射同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.7 煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝技術(shù)
1.3 脫硫脫硝吸收劑的研究進展
1.3.1 氧化型吸收劑
1.3.2 還原型吸收劑
1.3.3 絡(luò)合物吸收劑
1.3.4 高活性吸收劑
1.4 本文研究背景
1.5 本文研究內(nèi)容及目標
1.6 本章小結(jié)
第2章 多元復(fù)合活性吸收劑的制備及表征
2.1 實驗設(shè)備、原料及實驗方法
2.1.1 實驗儀器
2.1.2 實驗試劑和藥品
2.1.3 實驗方法及流程
2.2 多元復(fù)合活性吸收劑的制備
2.2.1 活性添加劑篩選及分析
2.2.2 對比實驗
2.2.3 經(jīng)濟性評價
2.3 多元復(fù)合活性吸收劑的表征與分析
2.3.1 SEM分析
2.3.2 EDS分析
2.3.3 IC分析
2.3.4 XRD分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 多元復(fù)合活性吸收劑固定床實驗
3.1 實驗裝置及方法
3.2 正交實驗
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Ca/(S+N)對固定床同時脫硫脫硝效率的影響
3.3.2 多元復(fù)合活性吸收劑濃度對固定床同時脫硫脫硝效率的影響
3.3.3 pH對固定床同時脫硫脫硝效率的影響
3.3.4 溫度對固定床同時脫硫脫硝效率的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 多元復(fù)合活性吸收劑流化床實驗
4.1 實驗裝置及流程
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 Ca/(S+N)的影響
4.2.2 多元復(fù)合活性吸收劑濃度的影響
4.2.3 增濕水pH值的影響
4.2.4 入口煙氣溫度的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝實驗
5.1 煙氣循環(huán)流化床實驗系統(tǒng)及方法
5.2 實驗相關(guān)參數(shù)的選擇及計算
5.2.1 模擬煙氣各組分濃度的選擇
5.2.2 煙氣操作流速的選擇
5.2.3 其他實驗參數(shù)的選擇
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 單一添加劑同時脫硫脫硝的效果
5.3.2 多元復(fù)合活性吸收劑濃度變化對同時脫硫脫硝的影響
5.3.3 多元復(fù)合活性吸收劑中組分比例的影響
5.3.4 增濕水pH值對同時脫除效率的影響
5.3.5 床溫對同時脫除效率的影響
5.3.6 煙氣濕度對同時脫除效率的影響
5.3.7 Ca/(S+N)對同時脫硫脫硝的影響
5.3.8 煙氣含氧量對同時脫硫脫硝效率的影響
5.4 煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝的平行實驗
5.5 本章小結(jié)
第6章 多元復(fù)合活性吸收劑煙氣CFB同時脫硫脫硝反應(yīng)機理及熱力學(xué)研究
6.1 多元復(fù)合活性吸收劑同時脫硫脫硝的反應(yīng)產(chǎn)物分析
6.1.1 掃描電子電鏡(SEM)分析
6.1.2 X-射線能譜(EDS)分析
6.1.3 X-射線粉末衍射(XRPD)分析
6.1.4 化學(xué)分析
6.2 多元復(fù)合活性吸收劑同時脫硫脫硝的反應(yīng)機理
6.3 多元復(fù)合活性吸收劑煙氣CFB同時脫硫脫硝熱力學(xué)分析
6.4 本章小結(jié)
第7章 煙氣同時脫硫脫硝工業(yè)化試驗研究
7.1 工業(yè)煙氣CFB脫硫設(shè)備主要參數(shù)
7.2 試驗方法
7.3 試驗結(jié)果及分析
7.3.1 SHC濃度對煙氣同時脫硫脫硝的影響
7.3.2 增濕水pH對同時脫硫脫硝的影響
7.3.3 SHC各組分比例對同時脫硫脫硝的影響
7.3.4 Ca/(S+N)摩爾比對同時脫硫脫硝的影響
7.3.5 近絕熱飽和溫度對同時脫硫脫硝的影響
7.3.6 循環(huán)倍率對鈣利用率的影響
7.4 同時脫硫脫硝效果
7.5 本章小結(jié)
第8章 多元復(fù)合活性吸收劑煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝數(shù)值模擬
8.1 煙氣CFB內(nèi)傳質(zhì)和反應(yīng)過程分析
8.2 數(shù)學(xué)模型的選擇
8.2.1 模型假設(shè)
8.2.2 湍流模型及控制方程
8.3 計算過程及方法
8.3.1 幾何模型及網(wǎng)格劃分
8.3.2 材料性質(zhì)及邊界條件
8.3.3 初始化流場及計算
8.4 計算結(jié)果及分析
8.4.1 入口煙氣流速的影響
8.4.2 入口煙氣溫度的影響
8.4.3 增濕水流速的影響
8.5 本章小結(jié)
第9章 結(jié)論與建議
9.1 結(jié)論
9.2 建議
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1] 趙毅 (H指數(shù):36) ;周思涵;郝潤龍;齊萌;張鵬;
[2] 王飛 (H指數(shù):3) ;李興強;
[3] 段建田 (H指數(shù):2) ;
[4] 馮威 (H指數(shù):1) ;
[5] 靳長軍 (H指數(shù):1) ;
[6] 柳明河 (H指數(shù):1) ;
[7] 曾八路生 (H指數(shù):1) ;
[8] 黃利華 .
[9] 楊澤倫 邢永康 .
[10] 陳熹 .
博士論文
[1]2010年世界能源供需分析——《BP世界能源統(tǒng)計2011》解讀[J]. 李瑞忠,郗鳳云,楊寧,鄒勁松. 當代石油石化. 2011(07)
[2]十一五期間中國GDP能耗下降19.1%[J]. 彭濟鋒. 石油化工腐蝕與防護. 2011(02)
[3]有機鈣硫氮協(xié)同控制技術(shù)研究[J]. 劉洪濤,牛勝利,韓奎華,路春美. 電力科技與環(huán)保. 2010(02)
[4]紫外/過氧化氫法同時脫硫脫硝的研究[J]. 馬雙忱,馬京香,趙毅,蘇敏. 熱能動力工程. 2009(06)
[5]改性氫氧化鈣吸附脫除模擬煙氣中汞的試驗研究[J]. 黃治軍,段鈺鋒,王運軍,孟素麗,焦永剛. 中國電機工程學(xué)報. 2009(17)
[6]過氧化氫溶液增濕Ca(OH)2脫硫的實驗研究及微觀機理分析[J]. 周月桂,彭軍,朱賢,柳瑤斌. 工程熱物理學(xué)報. 2009(03)
[7]改性鈣基吸附劑的汞吸附特性實驗研究[J]. 趙毅,劉松濤,馬宵穎,要杰. 中國電機工程學(xué)報. 2009(08)
[8]濕法同時脫硫脫硝工藝中脫硝吸收劑的研究現(xiàn)狀[J]. 喬慧萍,楊柳. 電力環(huán)境保護. 2009(01)
[9]半干法煙氣脫硫中過氧化氫溶液強化吸收二氧化硫的研究[J]. 柳瑤斌,周月桂,彭軍,章明川. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[10]304不銹鋼應(yīng)力腐蝕的臨界氯離子濃度[J]. 呂國誠,許淳淳,程海東. 化工進展. 2008(08)
碩士論文
[1]新型復(fù)合吸收劑液相同時脫硫脫硝的實驗研究[D]. 郭天祥.華北電力大學(xué)(北京) 2011
[2]基于可見光催化TiO2/ACF同時脫硫脫硝的實驗研究[D]. 韓靜.華北電力大學(xué)(河北) 2009
[3]光催化氧化同時脫硫脫硝的實驗研究[D]. 趙莉.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[4]內(nèi)循環(huán)多級噴動流態(tài)化煙氣脫硫技術(shù)研究[D]. 高建民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[5]煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝實驗研究[D]. 許佩瑤.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[6]若干新材料的B3LYP雜化密度泛函理論研究[D]. 陳招英.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[7]有機鈣同時脫硫脫硝的機理研究[D]. 肖海平.浙江大學(xué) 2006
[8]Fe~Ⅱ(EDTA)絡(luò)合吸收結(jié)合生物轉(zhuǎn)化脫除NO研究[D]. 荊國華.浙江大學(xué) 2004
[9]煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)實驗研究[D]. 馬雙忱.華北電力大學(xué)(河北) 2003
[10]尿素添加劑濕法煙氣同時脫硫脫氮研究[D]. 岑超平.華南理工大學(xué) 2000
本文編號:2895059
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
Contents
主要符號表
第1章 緒論
2和NOx的污染現(xiàn)狀、排放控制技術(shù)概述"> 1.1 SO2和NOx的污染現(xiàn)狀、排放控制技術(shù)概述
1.2 煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 低溫等離子體同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.2 固相吸附/再生同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.3 氣/固催化同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.4 光催化法同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.5 濕式煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.6 吸收劑噴射同時脫硫脫硝技術(shù)
1.2.7 煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝技術(shù)
1.3 脫硫脫硝吸收劑的研究進展
1.3.1 氧化型吸收劑
1.3.2 還原型吸收劑
1.3.3 絡(luò)合物吸收劑
1.3.4 高活性吸收劑
1.4 本文研究背景
1.5 本文研究內(nèi)容及目標
1.6 本章小結(jié)
第2章 多元復(fù)合活性吸收劑的制備及表征
2.1 實驗設(shè)備、原料及實驗方法
2.1.1 實驗儀器
2.1.2 實驗試劑和藥品
2.1.3 實驗方法及流程
2.2 多元復(fù)合活性吸收劑的制備
2.2.1 活性添加劑篩選及分析
2.2.2 對比實驗
2.2.3 經(jīng)濟性評價
2.3 多元復(fù)合活性吸收劑的表征與分析
2.3.1 SEM分析
2.3.2 EDS分析
2.3.3 IC分析
2.3.4 XRD分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 多元復(fù)合活性吸收劑固定床實驗
3.1 實驗裝置及方法
3.2 正交實驗
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Ca/(S+N)對固定床同時脫硫脫硝效率的影響
3.3.2 多元復(fù)合活性吸收劑濃度對固定床同時脫硫脫硝效率的影響
3.3.3 pH對固定床同時脫硫脫硝效率的影響
3.3.4 溫度對固定床同時脫硫脫硝效率的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 多元復(fù)合活性吸收劑流化床實驗
4.1 實驗裝置及流程
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 Ca/(S+N)的影響
4.2.2 多元復(fù)合活性吸收劑濃度的影響
4.2.3 增濕水pH值的影響
4.2.4 入口煙氣溫度的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝實驗
5.1 煙氣循環(huán)流化床實驗系統(tǒng)及方法
5.2 實驗相關(guān)參數(shù)的選擇及計算
5.2.1 模擬煙氣各組分濃度的選擇
5.2.2 煙氣操作流速的選擇
5.2.3 其他實驗參數(shù)的選擇
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 單一添加劑同時脫硫脫硝的效果
5.3.2 多元復(fù)合活性吸收劑濃度變化對同時脫硫脫硝的影響
5.3.3 多元復(fù)合活性吸收劑中組分比例的影響
5.3.4 增濕水pH值對同時脫除效率的影響
5.3.5 床溫對同時脫除效率的影響
5.3.6 煙氣濕度對同時脫除效率的影響
5.3.7 Ca/(S+N)對同時脫硫脫硝的影響
5.3.8 煙氣含氧量對同時脫硫脫硝效率的影響
5.4 煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝的平行實驗
5.5 本章小結(jié)
第6章 多元復(fù)合活性吸收劑煙氣CFB同時脫硫脫硝反應(yīng)機理及熱力學(xué)研究
6.1 多元復(fù)合活性吸收劑同時脫硫脫硝的反應(yīng)產(chǎn)物分析
6.1.1 掃描電子電鏡(SEM)分析
6.1.2 X-射線能譜(EDS)分析
6.1.3 X-射線粉末衍射(XRPD)分析
6.1.4 化學(xué)分析
6.2 多元復(fù)合活性吸收劑同時脫硫脫硝的反應(yīng)機理
6.3 多元復(fù)合活性吸收劑煙氣CFB同時脫硫脫硝熱力學(xué)分析
6.4 本章小結(jié)
第7章 煙氣同時脫硫脫硝工業(yè)化試驗研究
7.1 工業(yè)煙氣CFB脫硫設(shè)備主要參數(shù)
7.2 試驗方法
7.3 試驗結(jié)果及分析
7.3.1 SHC濃度對煙氣同時脫硫脫硝的影響
7.3.2 增濕水pH對同時脫硫脫硝的影響
7.3.3 SHC各組分比例對同時脫硫脫硝的影響
7.3.4 Ca/(S+N)摩爾比對同時脫硫脫硝的影響
7.3.5 近絕熱飽和溫度對同時脫硫脫硝的影響
7.3.6 循環(huán)倍率對鈣利用率的影響
7.4 同時脫硫脫硝效果
7.5 本章小結(jié)
第8章 多元復(fù)合活性吸收劑煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝數(shù)值模擬
8.1 煙氣CFB內(nèi)傳質(zhì)和反應(yīng)過程分析
8.2 數(shù)學(xué)模型的選擇
8.2.1 模型假設(shè)
8.2.2 湍流模型及控制方程
8.3 計算過程及方法
8.3.1 幾何模型及網(wǎng)格劃分
8.3.2 材料性質(zhì)及邊界條件
8.3.3 初始化流場及計算
8.4 計算結(jié)果及分析
8.4.1 入口煙氣流速的影響
8.4.2 入口煙氣溫度的影響
8.4.3 增濕水流速的影響
8.5 本章小結(jié)
第9章 結(jié)論與建議
9.1 結(jié)論
9.2 建議
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1] 趙毅 (H指數(shù):36) ;周思涵;郝潤龍;齊萌;張鵬;
[2] 王飛 (H指數(shù):3) ;李興強;
[3] 段建田 (H指數(shù):2) ;
[4] 馮威 (H指數(shù):1) ;
[5] 靳長軍 (H指數(shù):1) ;
[6] 柳明河 (H指數(shù):1) ;
[7] 曾八路生 (H指數(shù):1) ;
[8] 黃利華 .
[9] 楊澤倫 邢永康 .
[10] 陳熹 .
博士論文
[1]2010年世界能源供需分析——《BP世界能源統(tǒng)計2011》解讀[J]. 李瑞忠,郗鳳云,楊寧,鄒勁松. 當代石油石化. 2011(07)
[2]十一五期間中國GDP能耗下降19.1%[J]. 彭濟鋒. 石油化工腐蝕與防護. 2011(02)
[3]有機鈣硫氮協(xié)同控制技術(shù)研究[J]. 劉洪濤,牛勝利,韓奎華,路春美. 電力科技與環(huán)保. 2010(02)
[4]紫外/過氧化氫法同時脫硫脫硝的研究[J]. 馬雙忱,馬京香,趙毅,蘇敏. 熱能動力工程. 2009(06)
[5]改性氫氧化鈣吸附脫除模擬煙氣中汞的試驗研究[J]. 黃治軍,段鈺鋒,王運軍,孟素麗,焦永剛. 中國電機工程學(xué)報. 2009(17)
[6]過氧化氫溶液增濕Ca(OH)2脫硫的實驗研究及微觀機理分析[J]. 周月桂,彭軍,朱賢,柳瑤斌. 工程熱物理學(xué)報. 2009(03)
[7]改性鈣基吸附劑的汞吸附特性實驗研究[J]. 趙毅,劉松濤,馬宵穎,要杰. 中國電機工程學(xué)報. 2009(08)
[8]濕法同時脫硫脫硝工藝中脫硝吸收劑的研究現(xiàn)狀[J]. 喬慧萍,楊柳. 電力環(huán)境保護. 2009(01)
[9]半干法煙氣脫硫中過氧化氫溶液強化吸收二氧化硫的研究[J]. 柳瑤斌,周月桂,彭軍,章明川. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[10]304不銹鋼應(yīng)力腐蝕的臨界氯離子濃度[J]. 呂國誠,許淳淳,程海東. 化工進展. 2008(08)
碩士論文
[1]新型復(fù)合吸收劑液相同時脫硫脫硝的實驗研究[D]. 郭天祥.華北電力大學(xué)(北京) 2011
[2]基于可見光催化TiO2/ACF同時脫硫脫硝的實驗研究[D]. 韓靜.華北電力大學(xué)(河北) 2009
[3]光催化氧化同時脫硫脫硝的實驗研究[D]. 趙莉.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[4]內(nèi)循環(huán)多級噴動流態(tài)化煙氣脫硫技術(shù)研究[D]. 高建民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[5]煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝實驗研究[D]. 許佩瑤.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[6]若干新材料的B3LYP雜化密度泛函理論研究[D]. 陳招英.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[7]有機鈣同時脫硫脫硝的機理研究[D]. 肖海平.浙江大學(xué) 2006
[8]Fe~Ⅱ(EDTA)絡(luò)合吸收結(jié)合生物轉(zhuǎn)化脫除NO研究[D]. 荊國華.浙江大學(xué) 2004
[9]煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)實驗研究[D]. 馬雙忱.華北電力大學(xué)(河北) 2003
[10]尿素添加劑濕法煙氣同時脫硫脫氮研究[D]. 岑超平.華南理工大學(xué) 2000
本文編號:2895059
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