中试规模光化学喷淋系统构建及同时脱硫脱硝研究

发布时间：2020-07-15 14:52

【摘要】：NO和SO_2是燃煤锅炉烟气中排放的主要污染物,两者的大量排放会造成环境污染和酸雨问题,对生态环境和人类健康造成了极大威胁。目前,国内外普遍采用湿法烟气脱硫和选择性催化脱硝结合的手段来控制大型锅炉排放。但这种分级治理存在系统复杂、占地面积大、投资和运行费用高等不足,并且中小型锅炉因技术和经济问题很难像大型锅炉一样采取分级治理同时安装脱硫脱硝装置。而一体化脱硫脱硝技术能克服这些不足,成为当前燃烧污染控制领域的研究热点之一。本文在课题组实验室规模紫外灯-鼓泡床的基础上自行构建了中试规模光化学喷淋系统,对(真空紫外光)VUV/H_2O_2高级氧化工艺一体化脱硫脱硝过程的主要影响因素和反应机理进行了研究,并在此基础上探究了添加剂对此过程的影响,主要内容和结果如下:自行构建了中试规模光化学喷淋系统,并对喷淋系统进行调试和整改,使得整个系统能够有效用于实验研究。研究了VUV/H_2O_2高级氧化工艺脱除NO过程的主要影响因素,结果表明:NO初始浓度和烟气流量是两个不利于NO脱除的因素,提高初始NO浓度和烟气流量都会造成NO脱除效率的大幅度下降。溶液温度对NO脱除影响轻微,提高溶液温度会使得NO脱除效率出现略微下降。提高紫外光强度和H_2O_2溶液浓度有利于NO脱除,NO脱除效率会呈现先大幅上升后平稳的趋势。随着液气比的增加,NO脱除效率先提高后下降,在实验中存在一个最佳的液气比。研究了VUV/H_2O_2高级氧化工艺一体化脱除NO和SO_2过程的主要影响因素并分析了脱除机理,结果表明在不同的影响因素下,SO_2均能实现完全脱除。烟气流量和NO初始浓度的增加会使NO脱除效率会大幅度下降,而紫外光强度和H_2O_2溶液浓度的提高会使NO脱除效率呈现先快速上升后平稳的趋势。液气比的增加会使NO脱除效率先提高后下降。溶液温度的上升会使NO脱除效率略有下降。SO_2的存在会对NO脱除产生影响,随烟气中SO_2浓度增加,NO脱除效率略有降低。反应产物硫酸和硝酸对NO的脱除存在影响,且影响方式与产物的浓度有关,两产物低浓度时对NO脱除过程具有微小的抑制作用,而高浓度时对NO的脱除过程却具有一定的强化作用。VUV/H_2O_2高级氧化工艺主要通过H_2O_2溶液自身的氧化脱除,紫外光照射H_2O_2溶液产生的·OH自由基氧化脱除以及反应产物对NO和SO_2的影响等三条路径实现一体化脱除。探究了氧化钙、尿素和过硫酸铵等三种添加剂对VUV/H_2O_2高级氧化工艺一体化脱除NO和SO_2过程的强化作用,结果表明:在不同的添加剂下,SO_2均能实现完全脱除,并且随着添加剂浓度的升高SO_2脱除达到平衡的时间变短。三种添加剂对NO脱除都具有强化作用,随着氧化钙浓度和尿素浓度增加,NO脱除效率会先提高后变缓并达到不变。过硫酸铵浓度增加会使NO脱除效率先快速增加后增幅变小,总体保持上升趋势。随三种添加剂浓度升高,会使NO脱除达到平衡的时间变短。通过比较分析三种添加剂,得到最佳的添加剂为过硫酸铵。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X701.3
【图文】：

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第二章实验装置及实验方法a、将达到运送要求的煤块装入锅炉的煤斗，通过链条将煤块送到炉膛中部，期间大概需要 10 分钟。b、等煤块运送到炉膛中部后，进行引燃操作。实验中一般采用旧报纸和废纸进行引燃，使得局部煤块被点燃。当局部煤块被点燃后，往其上加盖一层煤，使其燃烧面积增加防止熄灭。c、待炉膛内局部燃烧面积适中时，调整链条的移动速度使其燃烧稳定。要使燃煤锅炉产生的烟气能够使用，进行下一步的实验，一般要让其稳定燃烧30~45 分钟。期间每隔一段时间，需要察看煤斗内是否有煤。

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的烟气能够使用，进行下一步的实验，一般每隔一段时间，需要察看煤斗内是否有煤。图 2-2 小型自动环保燃煤锅炉实物图用是给燃煤锅炉的燃烧提供足够的空气，满的风压将浮子流量计顶起，用以调节进气风溪龙欣风机有限公司生产的，其型号为 XG风压为 28kPa，能够很好的满足实验条件。其

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东南大学硕士学位论文器的过程中，必须先保证有冷却水流入，再通参数见下表 2.1。其设备外形尺寸：长（132装置如图 2-4 所示。表 2.1 冷却器主要技术参数热侧冷侧称燃煤烟气介质名称冷却水量 200Nm3/h 额定水流量 2000kg度 200℃ 进口温度 20℃度 60℃ 出口温度 24℃失 45Pa 给水压力 0.5MPa量 10kW

【参考文献】