二氧化氯液相脱硫脱硝效能及工程应用研究

发布时间：2017-10-11 11:00

  本文关键词：二氧化氯液相脱硫脱硝效能及工程应用研究

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【摘要】：ClO2是一种高效绿色的氧化剂,在水处理领域已得到成功应用。但是,ClO2在废气脱硫脱硝处理领域的应用目前尚处于试验性研究阶段,ClO2脱硫脱硝的机理、工艺方式、工艺条件以及ClO2溶液的供给方式等基础的工程应用技术还需要进一步研究。鉴于此,本文以成本较低的氯酸钠与盐酸反应工艺制备的ClO2溶液为脱硫脱硝氧化剂,首先在实验室条件下探讨ClO2溶液的氧化特性、脱硫脱硝效能及影响因素,进而研究C102溶液的脱硫脱硝机理,最后通过ClO2脱硝氧化剂供给系统设计,并将其用于燃煤锅炉烟气的脱硫脱硝处理工艺,考察ClO2溶液脱硫脱硝工程应用的效果,为二氧化氯液相脱硝应用提供参考。主要研究内容及结果如下：(1)用ORP(氧化还原电位)测定仪考察了温度、pH对不同浓度ClO2溶液氧化还原电位的影响,结果表明,ClO2溶液的氧化还原电位随浓度和pH增加而增加,其中pH和ClO2浓度的影响显著,温度的影响相对较小；在20℃、pH=3～5条件下,200mg/LClO2溶液的氧化还原电位在0.76-0.92V之间,具有较高的氧化能力。(2)利用实验室规模的喷淋式脱硫脱硝装置,考察了ClO2浓度(c)、气体浓度、pH、填料高度(h)、温度、液气比(L/G)因素对ClO2溶液脱硫脱硝率的影响,得到较佳的脱硫脱硝条件为在pH=4、T=20℃、h=25cm、 L/G=20L/m3的情况下,c=200mg/L时NO(268mg/m3)去除率为98%,c=100mg/L时SO2(1143mg/m3)去除率为99.8%。ClO2溶液同时脱硫脱硝时,SO2的去除率总体高于NO, NO去除率比ClO2溶液与其单独作用时低。(3)对ClO2溶液脱硫脱硝机理的研究结果表明,ClO2溶液氧化吸收NO的最终产物为NO3-,逸出的NOx可被NaOH溶液吸收转化为NO2-和NO3-; ClO2溶液氧化吸收SO2最终产物为SO42-,逸出的SOx被NaOH溶液吸收转化为SO32-和SO42-。(4)采用自行设计的ClO2氧化剂连续供给系统应用于工程现场ClO2溶液脱硫脱硝,首先利用廉价钙碱液对待处理烟气中的SO2进行吸收,去除率在99%以上；然后在烟气NO浓度为212～229mg/Nm3、流速为2-2.5m/s、温度为50-60℃的工况下,用pH为5.5-7、浓度为200-500mg/L的ClO2溶液进行氧化脱硝并辅以钠碱液吸收,得到NOx去除率在80.4-88.8%之间,处理后的烟气中NOx低于46mg/Nm3,可以保证达标排放。
【关键词】：ClO_2溶液 锅炉烟气 脱硫脱硝 去除机理 工程应用 工艺参数
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ124.43
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 烟气排放现状10
• 1.2 传统脱硫脱硝技术10-13
• 1.2.1 传统脱硫技术10-11
• 1.2.2 传统脱硝技术11-13
• 1.3 同时脱硫脱硝方法13-15
• 1.3.1 干法同时脱硫脱硝方法13-14
• 1.3.2 湿法烟气同时脱硫脱硝技术14-15
• 1.4 二氧化氯脱硫脱硝应用现状15-17
• 1.4.1 二氧化氯气相脱硫脱硝技术15
• 1.4.2 二氧化氯溶液脱硫脱硝技术15-16
• 1.4.3 类二氧化氯(亚氯酸钠)脱硫脱硝技术16-17
• 1.5 主要研究内容及意义17-19
• 1.5.1 研究内容17-18
• 1.5.2 研究意义18-19
• 2 ClO_2溶液的氧化特性及影响因素研究19-26
• 2.1 实验部分19-21
• 2.1.1 仪器与试剂19-20
• 2.1.2 实验室用ClO_2储备液的制备20
• 2.1.3 实验方法20-21
• 2.2 结果与讨论21-24
• 2.2.1 ClO_2溶液的ORP值随pH的变化关系21-23
• 2.2.2 ClO_2溶液的ORP值随温度的变化关系23-24
• 2.3 本章小结24-26
• 3 ClO_2溶液脱硫脱硝性能的实验室研究26-38
• 3.1 实验部分26-28
• 3.1.1 检测仪器与试剂26
• 3.1.2 实验室规模脱硫脱硝实验装置26-28
• 3.1.3 脱硫脱硝实验方法28
• 3.2 结果与讨论28-36
• 3.2.1 ClO_2溶液脱硝性能探讨28-32
• 3.2.2 ClO_2溶液脱硫性能探讨32-35
• 3.2.3 ClO_2溶液同时脱硫脱硝性能探讨35-36
• 3.3 本章小结36-38
• 4 ClO_2溶液脱硫脱硝机理探讨38-49
• 4.1 实验部分38-46
• 4.1.1 实验仪器与试剂38-39
• 4.1.2 实验方法39
• 4.1.3 脱硫脱硝产物的测定39-45
• 4.1.4 反应前后吸收液中相关离子的变化45-46
• 4.2 ClO_2溶液脱硝机理探讨46-47
• 4.3 ClO_2溶液脱硫机理探讨47
• 4.4 本章小结47-49
• 5 ClO_2溶液脱硫脱硝的工程应用研究49-60
• 5.1 工业规模燃煤锅炉烟气脱硫脱硝系统49-50
• 5.2 ClO_2脱硫脱硝氧化剂连续供给系统设计50-56
• 5.2.1 设计依据50-51
• 5.2.2 设计要求51
• 5.2.3 工艺流程设计51-52
• 5.2.4 组成单元设计52-56
• 5.3 脱硫脱硝实验方案56-57
• 5.3.1 ClO_2氧化剂连续供给系统调试56
• 5.3.2 脱硫脱硝实验方法56-57
• 5.4 结果与讨论57-59
• 5.4.1 ClO_2氧化剂连续供给系统运行效果考察57-58
• 5.4.2 工业规模ClO_2溶液的脱硝效果考察58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 6 结论与建议60-62
• 6.1 结论60-61
• 6.2 创新点61
• 6.3 建议61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-69
• 附录69

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