工业烟气氨法—络合法脱硫脱硝工艺研究

发布时间：2019-11-24 02:08

【摘要】：SO_2、NO_x是两种典型的大气污染物,主要来源于化石燃料的燃烧,其中固定源污染物排放量占总排放量的70%以上,包括燃煤电厂、建材窑炉等。目前,比较成熟的固定源烟气治理技术是湿法脱硫(WFGD)与干法脱硝(SCR)联合脱硫脱硝工艺,虽然可以满足排放标准要求,但存在占地面积大、烟气管道复杂、初次投资及运行费用高等缺点。因此,开发高效、低成本的同时脱硫脱硝技术,特别是在现有脱硫脱硝工艺基础上进行改造,提高现有技术的SO_2、NO_x脱除效率,是固定源烟气污染物减排的发展趋势。氨法-络合法脱硫脱硝工艺是在络合剂作用下,用氨水同时脱除烟气中的SO_2和NO_x,能够与现有湿法脱硫、SNCR等技术有机结合,并且具有占地面积小、运行成本低等优点,近年来得到了广泛的关注和研究。目前,大多数研究者采用小型鼓泡反应装置研究络合剂和工艺参数,所得实验结果与工业上实际应用的喷淋技术有较大差别,难以实现成果的转化。此外,现有文献多集中在络合工艺的优化,对络合剂及吸收产物的表征分析鲜有报道。因此,本论文设计、组建了氨法-络合法脱硫脱硝喷淋实验装置,系统研究了各因素对氨法脱硫工艺的影响规律;在Fe(Ⅱ)EDTA溶液中加入适量的氨水配制出脱硫脱硝络合剂,研究了络合剂和工艺参数对脱硫脱硝效率的作用,并对络合剂及络合吸收产物进行了IR、XRD分析。主要研究内容包括:研究了工艺条件对氨法脱硫的影响,并通过正交实验确定了氨法脱硫产物亚硫酸铵氧化最佳条件。考察了pH值、温度、Fe~(2+)/EDTA摩尔比、初始NO浓度等关键参数对Fe(Ⅱ)EDTA脱硝效率的影响,结果表明溶液pH值对络合脱硝效率影响最大,最佳pH范围为6-8;络合脱硫脱硝过程中NO和SO_2可相互促进络合吸收,且SO_2存在有利于延长有效脱硝时间。采用真空干燥法制备了吸收反应前后的络合剂粉体,并通过IR和XRD等手段进行表征分析。研究发现配位前后络合剂红外吸收峰主要受铁原子的影响,配位反应后会在1650cm~(-1)-1610cm~(-1)范围和1390cm~(-1)-1370cm~(-1)范围出现离子化羧基(COO~-)的伸振动峰以及在1091cm~(-1)和1047cm~(-1)位置出现C-N的伸缩振动峰。络合剂Fe(Ⅱ)EDTA衍射峰的特点是在低角度10°-17°间有5条强衍射峰且在28°-30°间出现连续4条弱衍射峰。吸收液的pH值通过影响络合剂的配位形式影响其脱硝效率,在酸性条件下不利于形成有效络合剂Fe(Ⅱ)EDTA,碱性过高会导致络合剂稳定性下降,进而降低脱硝效率。
【学位授予单位】：中国建筑材料科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X701

【参考文献】