臭氧氧化结合湿法吸收针对烧结烟气脱硝试验及机理研究
发布时间：2021-05-19 05:55
钢铁行业的污染物有55%来自烧结工艺,烧结烟气成分复杂、烟气不稳定波动大、氧含量高（15%左右）。目前缺乏一种针对烧结烟气成熟有效的NOx治理手段。随着环境的恶化和排放标准的调高。烧结工艺急需一种有效的脱硝技术来治理烧结烟气中的NOx。本文通过实验室机理实验到小试试验再到工程中试试验研究了湿法吸收结合臭氧氧化脱硝技术在烧结烟气上的可行性。通过模拟烧结烟气中的NO、SO2和氧气的浓度特点进行了模拟烟气臭氧氧化NO与SO2的实验研究。实验中研究了不同温度、臭氧投加量、浓度等影响因素对臭氧氧化NO和SO2影响。通过综合比较自定义的臭氧利用率、高态NO氧化率、NO氧化率、SO2氧化率,来确定工程臭氧投加的温度区间、投加量和氧化反应时间。实验证明臭氧对NO的氧化产物主要为NO2。当臭氧投加量和NO的摩尔量相当温度为110 ℃时臭氧的利用率最高、NO的氧化率较高。此时二氧化硫的氧化率不足5%。工程应用中上述控制条件是比较适合的。臭氧氧化同样在300平烧结机上进行了中试,发现实际臭氧利用率可...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 钢铁冶炼企业各工艺污染物排放及治理现状
1.2.1 钢铁冶炼企业各工业污染物排放情况
1.2.2 钢铁冶炼企业脱硫脱硝现状
1.3 烧结工艺污染物的排放特征
1.3.1 典型污染物NO_x、SO_2、二噁英排放特点
1.3.2 烟温较低波动大、氧气含量高
1.3.3 烟气中的粉尘浓度大，重金属、碱金属含置高
1.4 几种适合烧结烟气脱硝的方法
1.4.1 活性炭(焦)脱硫脱硝一体化技术
1.4.2 半干法脱硫加升温SCR技术
1.4.3 臭氧前置氧化脱硝技术
1.4.4 三种脱硝技术的比较
1.5 臭氧脱硝综述
1.5.1 臭氧气相氧化研究
1.5.2 预氧化烟气湿法吸收研究
1.6 研究内容与意义
第2章 实验装置、材料及方法
2.1 臭氧氧化协同鼓泡反应系统
2.2 臭氧氧化反应装置
2.3 主要的测试设备和气体、药品
2.4 实验计算方法
第3章 针对烧结烟气特点臭氧氧化NO与SO_2实验研究
3.1 臭氧单独氧化NO实验研究
3.1.1 O_3/NO对臭氧氧化NO的影响
3.1.2 温度对臭氧氧化NO的影响
3.1.3 浓度对臭氧氧化NO的影响
3.2 臭氧单独氧化SO_2实验研究
3.2.1 摩尔比对SO_2氧化的影响
3.2.2 温度比对SO_2氧化的影响
3.2.3 浓度对SO_2氧化的影响
3.3 臭氧氧化SO_2与NO实验研究
3.3.1 温度与mol比对SO_2及NO氧化的影响
3.3.2 SO_2和NO的协同氧化对NO和SO_2氧化的影响
3.3.3 气相反应时间对SO_2与NO氧化的影响
3.4 本章小结
第4章 湿法脱硝及添加剂研究
4.1 传统脱硫浆液吸收影响因素探究
4.1.1 气相组分对NO_2吸收的影响
4.1.2 气体流量对NO_2吸收的影响
4.1.3 PH对NO_2吸收的影响
4.1.4 不同吸收剂对NO_2吸收效果的影响
4.2 亚硫酸钠溶液NO_2吸收影响因素研究
4.2.1 亚硫酸钠溶液浓度对NO_2吸收的影响
4.2.2 PH对亚硫酸钠溶液吸收NO_2的影响
4.2.3 氧气的添加对Na_2SO_3吸收NO_2的影响
4.2.4 鼓泡反应器液面高度对NO_2吸收效果影响
4.2.5 硫酸根富集对NO_2吸收效果的影响
4.3 乙醇作为添加剂对亚硫酸钠溶液NO_2吸收实验研究
4.3.1 亚硫酸钠溶液吸收NO_2添加剂的选择
4.3.2 提高添加剂乙醇浓度对NO_2吸收的影响
4.3.3 乙醇在Na_2SO_3溶液吸收NO_2过程的增效途径
4.3.4 温度对亚硫酸钠溶液添加乙醇增效吸收的影响
4.3.5 离子富集对乙醇增效脱硝的影响
4.3.6 乙醇添加碱液在有SO_2参与下增效脱硝研究
4.4 本章小结
第5章 以亚硫酸钠为主体吸收剂的工程小试及中试研究
5.1 燃气式蓄热炉小试试验
5.1.1 小试烟气处理系统图
5.1.2 添加氧化剂进行NO氧化规律
5.1.3 时间对吸收剂吸收效果的影响
5.1.4 PH对吸收剂吸收NO_2的影响
5.1.5 喷淋量的增加对NO_2吸收的影响
5.2 300平烧结机中试试验研究
5.2.1 脱硝系统简介
5.2.2 中试试验调试研究
5.2.3 现场浆液脱硝性能测试
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望与不足
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要成果
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]球形氧化铝负载锰基双金属氧化物催化剂催化臭氧深度氧化NO（英文）[J]. 林法伟,王智化,邵嘉铭,袁定琨,何勇,朱燕群,岑可法. 催化学报. 2017(07)
[2]发挥专业优势 服务排污许可制度实施——《钢铁、焦化行业排污许可证申请与核发技术规范》技术交流会在南京召开[J]. 环境与发展. 2017(04)
[3]中国钢铁行业大气污染物排放清单管理系统研究[J]. 伯鑫,甄瑞卿,屈加豹,赵晓宏,田军,张红,李冬溦,周北海. 环境污染与防治. 2017(05)
[4]烟气脱硫脱硝活性炭的研究进展[J]. 宋欣钰,宁国庆. 山东化工. 2017(07)
[5]贫燃条件In-Ag/TiO2-γ-Al2O3催化CO选择性还原NO（英文）[J]. 吴爽,李学兵,方向晨,孙媛媛,孙京,周明东,臧树良. 催化学报. 2016(11)
[6]橡胶厂60000m3/h炭黑干燥炉烟气臭氧脱硝试验研究[J]. 朱燕群,杨业,黄建鹏,林法伟,马强,徐超群,王智化,岑可法. 浙江大学学报(工学版). 2016(10)
[7]烧结烟气氨法脱硫与氧化脱硝复合技术[J]. 罗海兵. 化肥设计. 2016(02)
[8]臭氧氧化结合硫代硫酸钠溶液喷淋同时脱硫脱硝[J]. 杨业,徐超群,朱燕群,林法伟,马强,王智化,岑可法. 化工学报. 2016(05)
[9]我国与欧盟、日本钢铁行业大气污染物排放标准对比分析研究[J]. 姜琪,岳希,姜德旺. 冶金标准化与质量. 2015 (03)
[10]臭氧氧化同时脱除烟气中NO和SO2的研究[J]. 张瑞,张佳,郭少鹏,刘勇弟,鲁军. 化学世界. 2015(03)
博士论文
[1]烟气中多种污染物超低排放的活性分子氧化及一体化脱除机理研究[D]. 马强.浙江大学 2016
[2]基于数值模拟的NO臭氧氧化反应、双旋流气气混合器和湿法脱硝模型研究[D]. 庄卓楷.浙江大学 2015
[3]燃煤工业锅炉臭氧氧化结合镁基湿法联合脱硫脱硝工艺研究[D]. 孙承朗.浙江大学 2015
[4]湿式氨法烟气脱硫及结合臭氧氧化实现同时脱硫脱硝的研究[D]. 郭少鹏.华东理工大学 2015
[5]臭氧结合钙基吸收多种污染物及副产物提纯的试验与机理研究[D]. 张相.浙江大学 2012
[6]Mn/TiO2催化氧化NO联合CaSO3浆液吸收的烟气脱硝新工艺研究[D]. 唐念.浙江大学 2011
[7]利用臭氧及活性分子协同脱除多种污染物的实验及机理研究[D]. 姜树栋.浙江大学 2010
硕士论文
[1]钢铁烧结工艺氧化脱硝的模拟试验及工程试验[D]. 李颖.东南大学 2015
[2]钢铁企业典型生产工艺颗粒物排放特征研究[D]. 马京华.西南大学 2009
本文编号：3195245
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 钢铁冶炼企业各工艺污染物排放及治理现状
1.2.1 钢铁冶炼企业各工业污染物排放情况
1.2.2 钢铁冶炼企业脱硫脱硝现状
1.3 烧结工艺污染物的排放特征
1.3.1 典型污染物NO_x、SO_2、二噁英排放特点
1.3.2 烟温较低波动大、氧气含量高
1.3.3 烟气中的粉尘浓度大，重金属、碱金属含置高
1.4 几种适合烧结烟气脱硝的方法
1.4.1 活性炭(焦)脱硫脱硝一体化技术
1.4.2 半干法脱硫加升温SCR技术
1.4.3 臭氧前置氧化脱硝技术
1.4.4 三种脱硝技术的比较
1.5 臭氧脱硝综述
1.5.1 臭氧气相氧化研究
1.5.2 预氧化烟气湿法吸收研究
1.6 研究内容与意义
第2章 实验装置、材料及方法
2.1 臭氧氧化协同鼓泡反应系统
2.2 臭氧氧化反应装置
2.3 主要的测试设备和气体、药品
2.4 实验计算方法
第3章 针对烧结烟气特点臭氧氧化NO与SO_2实验研究
3.1 臭氧单独氧化NO实验研究
3.1.1 O_3/NO对臭氧氧化NO的影响
3.1.2 温度对臭氧氧化NO的影响
3.1.3 浓度对臭氧氧化NO的影响
3.2 臭氧单独氧化SO_2实验研究
3.2.1 摩尔比对SO_2氧化的影响
3.2.2 温度比对SO_2氧化的影响
3.2.3 浓度对SO_2氧化的影响
3.3 臭氧氧化SO_2与NO实验研究
3.3.1 温度与mol比对SO_2及NO氧化的影响
3.3.2 SO_2和NO的协同氧化对NO和SO_2氧化的影响
3.3.3 气相反应时间对SO_2与NO氧化的影响
3.4 本章小结
第4章 湿法脱硝及添加剂研究
4.1 传统脱硫浆液吸收影响因素探究
4.1.1 气相组分对NO_2吸收的影响
4.1.2 气体流量对NO_2吸收的影响
4.1.3 PH对NO_2吸收的影响
4.1.4 不同吸收剂对NO_2吸收效果的影响
4.2 亚硫酸钠溶液NO_2吸收影响因素研究
4.2.1 亚硫酸钠溶液浓度对NO_2吸收的影响
4.2.2 PH对亚硫酸钠溶液吸收NO_2的影响
4.2.3 氧气的添加对Na_2SO_3吸收NO_2的影响
4.2.4 鼓泡反应器液面高度对NO_2吸收效果影响
4.2.5 硫酸根富集对NO_2吸收效果的影响
4.3 乙醇作为添加剂对亚硫酸钠溶液NO_2吸收实验研究
4.3.1 亚硫酸钠溶液吸收NO_2添加剂的选择
4.3.2 提高添加剂乙醇浓度对NO_2吸收的影响
4.3.3 乙醇在Na_2SO_3溶液吸收NO_2过程的增效途径
4.3.4 温度对亚硫酸钠溶液添加乙醇增效吸收的影响
4.3.5 离子富集对乙醇增效脱硝的影响
4.3.6 乙醇添加碱液在有SO_2参与下增效脱硝研究
4.4 本章小结
第5章 以亚硫酸钠为主体吸收剂的工程小试及中试研究
5.1 燃气式蓄热炉小试试验
5.1.1 小试烟气处理系统图
5.1.2 添加氧化剂进行NO氧化规律
5.1.3 时间对吸收剂吸收效果的影响
5.1.4 PH对吸收剂吸收NO_2的影响
5.1.5 喷淋量的增加对NO_2吸收的影响
5.2 300平烧结机中试试验研究
5.2.1 脱硝系统简介
5.2.2 中试试验调试研究
5.2.3 现场浆液脱硝性能测试
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望与不足
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要成果
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]球形氧化铝负载锰基双金属氧化物催化剂催化臭氧深度氧化NO（英文）[J]. 林法伟,王智化,邵嘉铭,袁定琨,何勇,朱燕群,岑可法. 催化学报. 2017(07)
[2]发挥专业优势 服务排污许可制度实施——《钢铁、焦化行业排污许可证申请与核发技术规范》技术交流会在南京召开[J]. 环境与发展. 2017(04)
[3]中国钢铁行业大气污染物排放清单管理系统研究[J]. 伯鑫,甄瑞卿,屈加豹,赵晓宏,田军,张红,李冬溦,周北海. 环境污染与防治. 2017(05)
[4]烟气脱硫脱硝活性炭的研究进展[J]. 宋欣钰,宁国庆. 山东化工. 2017(07)
[5]贫燃条件In-Ag/TiO2-γ-Al2O3催化CO选择性还原NO（英文）[J]. 吴爽,李学兵,方向晨,孙媛媛,孙京,周明东,臧树良. 催化学报. 2016(11)
[6]橡胶厂60000m3/h炭黑干燥炉烟气臭氧脱硝试验研究[J]. 朱燕群,杨业,黄建鹏,林法伟,马强,徐超群,王智化,岑可法. 浙江大学学报(工学版). 2016(10)
[7]烧结烟气氨法脱硫与氧化脱硝复合技术[J]. 罗海兵. 化肥设计. 2016(02)
[8]臭氧氧化结合硫代硫酸钠溶液喷淋同时脱硫脱硝[J]. 杨业,徐超群,朱燕群,林法伟,马强,王智化,岑可法. 化工学报. 2016(05)
[9]我国与欧盟、日本钢铁行业大气污染物排放标准对比分析研究[J]. 姜琪,岳希,姜德旺. 冶金标准化与质量. 2015 (03)
[10]臭氧氧化同时脱除烟气中NO和SO2的研究[J]. 张瑞,张佳,郭少鹏,刘勇弟,鲁军. 化学世界. 2015(03)
博士论文
[1]烟气中多种污染物超低排放的活性分子氧化及一体化脱除机理研究[D]. 马强.浙江大学 2016
[2]基于数值模拟的NO臭氧氧化反应、双旋流气气混合器和湿法脱硝模型研究[D]. 庄卓楷.浙江大学 2015
[3]燃煤工业锅炉臭氧氧化结合镁基湿法联合脱硫脱硝工艺研究[D]. 孙承朗.浙江大学 2015
[4]湿式氨法烟气脱硫及结合臭氧氧化实现同时脱硫脱硝的研究[D]. 郭少鹏.华东理工大学 2015
[5]臭氧结合钙基吸收多种污染物及副产物提纯的试验与机理研究[D]. 张相.浙江大学 2012
[6]Mn/TiO2催化氧化NO联合CaSO3浆液吸收的烟气脱硝新工艺研究[D]. 唐念.浙江大学 2011
[7]利用臭氧及活性分子协同脱除多种污染物的实验及机理研究[D]. 姜树栋.浙江大学 2010
硕士论文
[1]钢铁烧结工艺氧化脱硝的模拟试验及工程试验[D]. 李颖.东南大学 2015
[2]钢铁企业典型生产工艺颗粒物排放特征研究[D]. 马京华.西南大学 2009
本文编号：3195245
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3195245.html
