氢氧化镁脱硫脱硝新工艺

发布时间：2017-09-25 03:28

  本文关键词：氢氧化镁脱硫脱硝新工艺

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【摘要】：为维护可持续发展生态环境,我国政府对化石燃料燃烧产生的主要污染物(二氧化硫、氮氧化物、固体颗粒物)的控制指标愈加严格。国内目前烟道气脱硫脱硝技术众多,但对产生的废渣、废水几乎未加以妥善处理,造成资源浪费和二次污染。针对上述问题,本研究提出钙镁融合法脱硫脱硝副产高品质石膏晶须的新工艺,目标是从源头上治理污染,实现自然资源高效利用。在现有氧化镁湿法脱硫方法的基础上,本文以氧化镁脱硫液为原料,与硝酸钙溶液反应制成硫酸钙晶须。优化晶须制造最佳工艺条件为:反应温度100℃,反应时间30min,搅拌速度为300r/min,Ca(NO3)2溶液浓度为20%,制得的硫酸钙晶须是直径为2-3μm的细长棒,平均长径比50以上,白度96%。晶须母液为含硝酸镁溶液,经蒸发提浓,去氢氧化镁再生工序。本文利用石灰乳与晶须母液反应,过滤后得到氢氧化镁滤饼和硝酸钙母液,氢氧化镁滤饼打浆后去循环脱硫,硝酸钙母液去循环制造石膏晶须。氢氧化镁再生优化工艺条件为:硝酸镁溶液浓度为1.5mol/L,石灰乳浓度为0.8mol/L,晶种添加量为1.5%,反应温度65℃,钙/镁摩尔比为0.9,反应时间3h的条件下,产物沉降和过滤性能较好,其中钙(CaO%)含量≤2.7%,氢氧化镁含量93%,远远超过脱硫的质量要求,。本文在填料吸收塔中利用氢氧化镁浆液吸收NOx进行了实验研究,考察了氢氧化镁浓度、O2浓度、NOx氧化度、进口NOx浓度、氧化剂添加量等因素对NOx脱除效果的影响。其中氢氧化镁浆液中H2O21.5%时,脱硝率最高可达88%。分析了液相产物表明,抑制氢氧化镁浆液进一步吸收NOx的是NO2-,而NO3-对NOx的吸收并无影响,这为硝酸镁的积累和氧化镁的循环利用运用奠定了基础。整个脱硫脱硝生产过程,只使用氧化钙和双氧水两种原料,可产出硫酸钙晶须和硝酸钙两种有用产品,氢氧化镁、硝酸盐和水循环使用,整个过程无废液排放,各种物质实现了最大程度利用。
【关键词】：烟道气 氢氧化镁 脱硫 脱硝 硫酸钙晶须
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 前言9-10
• 1 文献综述10-30
• 1.1 我国能源及SO_2、NO_x的排放现状及控制政策10-11
• 1.2 二氧化硫和氮氧化物的危害11
• 1.2.1 二氧化硫的危害11
• 1.2.2 氮氧化物的危害11
• 1.3 烟气脱硫技术及脱硫产物综合利用现状11-16
• 1.3.1 烟气脱硫技术概况11-12
• 1.3.2 主要湿法烟气脱硫技术及存在的问题12-13
• 1.3.3 烟气脱硫副产物的综合利用现状13-16
• 1.4 烟气脱硝技术概况16-27
• 1.4.1 干法烟气脱硝技术16-19
• 1.4.2 湿法烟气脱硝技术19-27
• 1.5 烟气脱硫脱硝研究动态27-28
• 1.6 本文研究内容28-30
• 2 脱硫产物制备硫酸钙晶须30-38
• 2.1 实验试剂与仪器30-31
• 2.1.1 实验原料与试剂30-31
• 2.1.2 实验仪器31
• 2.2 实验操作步骤31
• 2.2.1 硫酸镁浓度的选取31
• 2.2.2 实验操作过程31
• 2.3 实验结果与分析31-37
• 2.3.1 搅拌速度的影响32
• 2.3.2 反应温度的影响32-33
• 2.3.3 反应时间的影响33-34
• 2.3.4 硝酸钙浓度的影响34-35
• 2.3.5 加料顺序的影响35
• 2.3.6 Mg(NO_3)_2 浓度的影响35-36
• 2.3.7 p H对晶须白度的影响36-37
• 2.4 本章小结37-38
• 3 氢氧化镁再生38-52
• 3.1 氢氧化镁再生原理38
• 3.2 实验试剂与仪器38-40
• 3.2.1 实验原料与试剂38-39
• 3.2.2 实验仪器39-40
• 3.3 氢氧化镁再生工艺流程40
• 3.4 实验操作步骤40-41
• 3.4.1 石灰乳的制备40
• 3.4.2 再生实验操作过程40-41
• 3.5 实验结果与分析41-50
• 3.5.1 反应时间对氢氧化镁纯度的影响41-42
• 3.5.2 钙/镁摩尔比对氢氧化镁纯度的影响42
• 3.5.3 氢氧化镁纯度正交实验设计42-43
• 3.5.4 晶种添加量对氢氧化镁纯度的影响43-44
• 3.5.5 硝酸镁浓度对氢氧化镁纯度的影响44-46
• 3.5.6 反应温度对氢氧化镁纯度的影响46
• 3.5.7 反应温度对氢氧化镁过滤性能和粒径的影响46-47
• 3.5.9 产物中钙的来源47-48
• 3.5.10 产物分析与表征48-50
• 3.6 本章小结50-52
• 4 氢氧化镁脱除烟道气NO_x52-66
• 4.1 实验原理52-53
• 4.2 实验装置与试剂53-55
• 4.2.1 实验原料与试剂53
• 4.2.2 实验装置与仪器53-55
• 4.2.3 实验用气体55
• 4.3 实验操作流程及数据处理55-56
• 4.3.1 实验步骤55-56
• 4.3.2 计算公式56
• 4.4 实验结果与分析56-65
• 4.4.1 氢氧化镁浓度对脱硝效果的影响56-58
• 4.4.2 O_2浓度对脱硝效果的影响58
• 4.4.3 CO_2浓度对脱硝效果的影响58-59
• 4.4.4 NO_x氧化度对脱硝效果的影响59-60
• 4.4.5 进口NO_x浓度对脱硝效果的影响60-61
• 4.4.6 Mg(NO_2)_2、Mg(NO_3)_2含量对脱硝效果的影响61-62
• 4.4.7 空气氧化NO_2~-的实验结果62-63
• 4.4.8 H_2O_2氧化NO_2~-的实验结果63-64
• 4.4.9 H_2O_2~-Mg(OH)_2溶液脱硝实验结果64-65
• 4.5 本章小结65-66
• 5 脱硫脱硝工艺流程66-68
• 6 结论68-70
• 6.1 脱硫产物制备硫酸钙晶须68
• 6.2 氢氧化镁的再生68
• 6.3 氢氧化镁脱除烟道气NO_x68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 攻读硕士学位期间发表论文目录76-78

【参考文献】

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本文编号：915103