烧结烟气氧化吸收脱硝工艺研究

发布时间：2020-04-11 16:07

【摘要】：烧结烟气目前并无成熟的脱硝技术,低温氧化脱硝技术相比于其他脱硝技术,其温度窗口更适用于烧结烟气,且低温条件下具有较高的氧化效率,从而受到大家的广泛关注。本文针对烧结烟气的工况特点,研究氧化脱硝技术在烧结烟气脱硝中的应用。本文的研究内容分为氧化和吸收两部分,氧化部分主要研究了O_3/NO摩尔比、反应温度、停留时间和烟气湿度等因素对N_2O_5生成的影响。吸收部分主要研究了吸收气体组成和吸收剂种类对NO_x吸收效率的影响。本文主要得到以下结论:(1)氧化产物的组成受O_3/NO摩尔比、反应温度和停留时间共同影响,其中O_3/NO摩尔比决定了氧化产物的种类,O_3/NO摩尔比≤1时氧化产物为NO_2,O_3/NO摩尔比1时部分NO_2被氧化为N_2O_5。反应温度和停留时间共同决定了氧化产物的浓度,N_2O_5生成的最佳条件为反应温度90~oC,停留时间2.5s。(2)在低温条件下烟气中的水对于N_2O_5的生成有一定的促进作用,而SO_2、CO和HCl等组分则对氧化过程没有影响。(3)吸收液中脱硫产物SO_3~(2-)的浓度是影响NO_2吸收的主要因素,钠基吸收剂比钙基吸收剂的吸收效率更高,高价态的NO_x更易被吸收。本论文的研究工作为臭氧低温氧化脱硝技术在烧结烟气净化中的应用提供了实验和理论依据。
【图文】：

停留时间时间对 NO2生成影响研究中，O3与 NO 生成 NO2的反应很快达到反应平衡[46]，增大停留时间对 NO2生成没有影响。Lin 等O2需要的停留时间小于 0.4s，增加停留时间对 NO2生成影响不认为停留时间为 1.25s 时 NO 氧化效率达到 95.61%。而目前，生成的影响并无实验数据证明，只有通过模拟计算得到的结论认为反应温度为60oC 时，需要 5s 的停留时间让 N2O5生成量达到为 80oC 时只需要 3s，温度升高会缩短平衡时间。[50]总结得到O3与NOx和SO2发生的主要反应机理示意图如图Ox过程中，当 O3/NO<1 时，O3将 NO 氧化为 NO2，当 O3/NO化为 NO3，NO3与 NO2结合生成 N2O5。当反应温度小于 100oC2O 反应生成 HNO2，N2O5与 H2O 反应生成 HNO3。当反应温度分解为 NO2和 NO3，NO3分解为 NO 和 NO2，NO 和 NO3反应生存在时，O3与 SO2反应生成 SO3，SO2还会与 NO3反应生成 S

2种可行的方案。向吸收剂 CaSO3中添加 MgSO4、对比不同添加剂对 NO2吸收的促进作用，发现 Mg为 SO42-与 Ca2+结合形成 CaSO4，溶液中游离出更多NO2吸收。马强[71]向吸收液中添加 I-，孙承朗[72]向血酸（C6H8O6，Vc），王鸿[73]向氨溶液中添加 S化，提高 NO2的脱除效率。Wang 等[74]研究 CaSO3现阳离子 Fe2+，，NH4+，Mn2+，Fe3+，Mg2+，阴离 NO2吸收。了镁法脱硫工艺的脱硝原理如图 1.2 所示[62]，所有要且共同的原理为烟气中的 SO2与脱硫剂反应被中的 NO 被 O3氧化成 NO2和 N2O5等高价态 NOx，N，而部分 NO2被 H2O 吸收，其余的 NO2则与脱硫产 NO2-，达到脱除 NOx的目的。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X757

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本文编号：2623777