基于多元复合活性吸收剂的烟气CFB同时脱硫脱硝研究
发布时间：2020-12-01 22:01
本文查阅了大量烟气同时脱硫脱硝技术及其吸收剂研究的文献并进行了综述；以次氯酸钠和添加剂为基础原料制备了两种多元复合活性吸收剂SHC和SHF,通过逐级放大的方式,在固定床、小型流化床、烟气循环流化床以及工业化装置上分别进行了一系列半干法烟气同时脱硫脱硝实验研究,提出了一种利用烟气循环流化床（CFB）增湿活化过程向床体喷淋该吸收剂的半干法同时脱硫脱硝新工艺。通过脱除产物分析及同时脱除反应的热力学研究,探讨了多元复合活性吸收剂烟气CFB同时脱硫脱硝的机理。通过活性添加剂的筛选,以NaCIO和添加剂A及A’为基础原料,制备了两种多元复合活性吸收剂SHC和SHF。扫描电镜（SEM）、X-射线能谱（EDS）、离子色谱（1C）和X-射线衍射（XRD）表征结果显示,多元复合活性吸收剂比表面积大、活性高。脱除实验表明,SHC和SHF可将烟气中难溶于水的NO快速氧化为高价态,从而实现SO2和NOx的高效同时脱除。通过固定床正交实验,确定了影响多元复合活性吸收剂脱硫脱硝的主要影响因素。在自制的小型流化床上进行了动态条件下多元复合活性吸收剂的同时脱硫脱硝实验,研究了多元复合活性吸收剂浓度、增湿水pH、Ca/（...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
Contents
主要符号表
第1章 绪论
2和NOx的污染现状、排放控制技术概述"> 1.1 SO2和NOx的污染现状、排放控制技术概述
1.2 烟气同时脱硫脱硝技术的研究现状
1.2.1 低温等离子体同时脱硫脱硝技术
1.2.2 固相吸附/再生同时脱硫脱硝技术
1.2.3 气/固催化同时脱硫脱硝技术
1.2.4 光催化法同时脱硫脱硝技术
1.2.5 湿式烟气同时脱硫脱硝技术
1.2.6 吸收剂喷射同时脱硫脱硝技术
1.2.7 烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术
1.3 脱硫脱硝吸收剂的研究进展
1.3.1 氧化型吸收剂
1.3.2 还原型吸收剂
1.3.3 络合物吸收剂
1.3.4 高活性吸收剂
1.4 本文研究背景
1.5 本文研究内容及目标
1.6 本章小结
第2章 多元复合活性吸收剂的制备及表征
2.1 实验设备、原料及实验方法
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验试剂和药品
2.1.3 实验方法及流程
2.2 多元复合活性吸收剂的制备
2.2.1 活性添加剂筛选及分析
2.2.2 对比实验
2.2.3 经济性评价
2.3 多元复合活性吸收剂的表征与分析
2.3.1 SEM分析
2.3.2 EDS分析
2.3.3 IC分析
2.3.4 XRD分析
2.4 本章小结
第3章 多元复合活性吸收剂固定床实验
3.1 实验装置及方法
3.2 正交实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 Ca/（S+N）对固定床同时脱硫脱硝效率的影响
3.3.2 多元复合活性吸收剂浓度对固定床同时脱硫脱硝效率的影响
3.3.3 pH对固定床同时脱硫脱硝效率的影响
3.3.4 温度对固定床同时脱硫脱硝效率的影响
3.4 本章小结
第4章 多元复合活性吸收剂流化床实验
4.1 实验装置及流程
4.2 结果与讨论
4.2.1 Ca/（S+N）的影响
4.2.2 多元复合活性吸收剂浓度的影响
4.2.3 增湿水pH值的影响
4.2.4 入口烟气温度的影响
4.3 本章小结
第5章 烟气循环流化床同时脱硫脱硝实验
5.1 烟气循环流化床实验系统及方法
5.2 实验相关参数的选择及计算
5.2.1 模拟烟气各组分浓度的选择
5.2.2 烟气操作流速的选择
5.2.3 其他实验参数的选择
5.3 结果与讨论
5.3.1 单一添加剂同时脱硫脱硝的效果
5.3.2 多元复合活性吸收剂浓度变化对同时脱硫脱硝的影响
5.3.3 多元复合活性吸收剂中组分比例的影响
5.3.4 增湿水pH值对同时脱除效率的影响
5.3.5 床温对同时脱除效率的影响
5.3.6 烟气湿度对同时脱除效率的影响
5.3.7 Ca/（S+N）对同时脱硫脱硝的影响
5.3.8 烟气含氧量对同时脱硫脱硝效率的影响
5.4 烟气循环流化床同时脱硫脱硝的平行实验
5.5 本章小结
第6章 多元复合活性吸收剂烟气CFB同时脱硫脱硝反应机理及热力学研究
6.1 多元复合活性吸收剂同时脱硫脱硝的反应产物分析
6.1.1 扫描电子电镜（SEM）分析
6.1.2 X-射线能谱（EDS）分析
6.1.3 X-射线粉末衍射（XRPD）分析
6.1.4 化学分析
6.2 多元复合活性吸收剂同时脱硫脱硝的反应机理
6.3 多元复合活性吸收剂烟气CFB同时脱硫脱硝热力学分析
6.4 本章小结
第7章 烟气同时脱硫脱硝工业化试验研究
7.1 工业烟气CFB脱硫设备主要参数
7.2 试验方法
7.3 试验结果及分析
7.3.1 SHC浓度对烟气同时脱硫脱硝的影响
7.3.2 增湿水pH对同时脱硫脱硝的影响
7.3.3 SHC各组分比例对同时脱硫脱硝的影响
7.3.4 Ca/（S+N）摩尔比对同时脱硫脱硝的影响
7.3.5 近绝热饱和温度对同时脱硫脱硝的影响
7.3.6 循环倍率对钙利用率的影响
7.4 同时脱硫脱硝效果
7.5 本章小结
第8章 多元复合活性吸收剂烟气循环流化床同时脱硫脱硝数值模拟
8.1 烟气CFB内传质和反应过程分析
8.2 数学模型的选择
8.2.1 模型假设
8.2.2 湍流模型及控制方程
8.3 计算过程及方法
8.3.1 几何模型及网格划分
8.3.2 材料性质及边界条件
8.3.3 初始化流场及计算
8.4 计算结果及分析
8.4.1 入口烟气流速的影响
8.4.2 入口烟气温度的影响
8.4.3 增湿水流速的影响
8.5 本章小结
第9章 结论与建议
9.1 结论
9.2 建议
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1] 赵毅 （H指数：36） ;周思涵;郝润龙;齐萌;张鹏;
[2] 王飞 （H指数：3） ;李兴强;
[3] 段建田 （H指数：2） ;
[4] 冯威 （H指数：1） ;
[5] 靳长军 （H指数：1） ;
[6] 柳明河 （H指数：1） ;
[7] 曾八路生 （H指数：1） ;
[8] 黄利华 .
[9] 杨泽伦 邢永康 .
[10] 陈熹 .
博士论文
[1]2010年世界能源供需分析——《BP世界能源统计2011》解读[J]. 李瑞忠,郗凤云,杨宁,邹劲松. 当代石油石化. 2011(07)
[2]十一五期间中国GDP能耗下降19.1%[J]. 彭济锋. 石油化工腐蚀与防护. 2011(02)
[3]有机钙硫氮协同控制技术研究[J]. 刘洪涛,牛胜利,韩奎华,路春美. 电力科技与环保. 2010(02)
[4]紫外/过氧化氢法同时脱硫脱硝的研究[J]. 马双忱,马京香,赵毅,苏敏. 热能动力工程. 2009(06)
[5]改性氢氧化钙吸附脱除模拟烟气中汞的试验研究[J]. 黄治军,段钰锋,王运军,孟素丽,焦永刚. 中国电机工程学报. 2009(17)
[6]过氧化氢溶液增湿Ca（OH）2脱硫的实验研究及微观机理分析[J]. 周月桂,彭军,朱贤,柳瑶斌. 工程热物理学报. 2009(03)
[7]改性钙基吸附剂的汞吸附特性实验研究[J]. 赵毅,刘松涛,马宵颖,要杰. 中国电机工程学报. 2009(08)
[8]湿法同时脱硫脱硝工艺中脱硝吸收剂的研究现状[J]. 乔慧萍,杨柳. 电力环境保护. 2009(01)
[9]半干法烟气脱硫中过氧化氢溶液强化吸收二氧化硫的研究[J]. 柳瑶斌,周月桂,彭军,章明川. 燃料化学学报. 2008(04)
[10]304不锈钢应力腐蚀的临界氯离子浓度[J]. 吕国诚,许淳淳,程海东. 化工进展. 2008(08)
硕士论文
[1]新型复合吸收剂液相同时脱硫脱硝的实验研究[D]. 郭天祥.华北电力大学（北京） 2011
[2]基于可见光催化TiO2/ACF同时脱硫脱硝的实验研究[D]. 韩静.华北电力大学（河北） 2009
[3]光催化氧化同时脱硫脱硝的实验研究[D]. 赵莉.华北电力大学（河北） 2007
[4]内循环多级喷动流态化烟气脱硫技术研究[D]. 高建民.哈尔滨工业大学 2007
[5]烟气循环流化床同时脱硫脱硝实验研究[D]. 许佩瑶.华北电力大学（河北） 2007
[6]若干新材料的B3LYP杂化密度泛函理论研究[D]. 陈招英.中国科学技术大学 2006
[7]有机钙同时脱硫脱硝的机理研究[D]. 肖海平.浙江大学 2006
[8]Fe～Ⅱ（EDTA）络合吸收结合生物转化脱除NO研究[D]. 荆国华.浙江大学 2004
[9]烟气循环流化床脱硫技术实验研究[D]. 马双忱.华北电力大学（河北） 2003
[10]尿素添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮研究[D]. 岑超平.华南理工大学 2000
本文编号：2895059
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
Contents
主要符号表
第1章 绪论
2和NOx的污染现状、排放控制技术概述"> 1.1 SO2和NOx的污染现状、排放控制技术概述
1.2 烟气同时脱硫脱硝技术的研究现状
1.2.1 低温等离子体同时脱硫脱硝技术
1.2.2 固相吸附/再生同时脱硫脱硝技术
1.2.3 气/固催化同时脱硫脱硝技术
1.2.4 光催化法同时脱硫脱硝技术
1.2.5 湿式烟气同时脱硫脱硝技术
1.2.6 吸收剂喷射同时脱硫脱硝技术
1.2.7 烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术
1.3 脱硫脱硝吸收剂的研究进展
1.3.1 氧化型吸收剂
1.3.2 还原型吸收剂
1.3.3 络合物吸收剂
1.3.4 高活性吸收剂
1.4 本文研究背景
1.5 本文研究内容及目标
1.6 本章小结
第2章 多元复合活性吸收剂的制备及表征
2.1 实验设备、原料及实验方法
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验试剂和药品
2.1.3 实验方法及流程
2.2 多元复合活性吸收剂的制备
2.2.1 活性添加剂筛选及分析
2.2.2 对比实验
2.2.3 经济性评价
2.3 多元复合活性吸收剂的表征与分析
2.3.1 SEM分析
2.3.2 EDS分析
2.3.3 IC分析
2.3.4 XRD分析
2.4 本章小结
第3章 多元复合活性吸收剂固定床实验
3.1 实验装置及方法
3.2 正交实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 Ca/（S+N）对固定床同时脱硫脱硝效率的影响
3.3.2 多元复合活性吸收剂浓度对固定床同时脱硫脱硝效率的影响
3.3.3 pH对固定床同时脱硫脱硝效率的影响
3.3.4 温度对固定床同时脱硫脱硝效率的影响
3.4 本章小结
第4章 多元复合活性吸收剂流化床实验
4.1 实验装置及流程
4.2 结果与讨论
4.2.1 Ca/（S+N）的影响
4.2.2 多元复合活性吸收剂浓度的影响
4.2.3 增湿水pH值的影响
4.2.4 入口烟气温度的影响
4.3 本章小结
第5章 烟气循环流化床同时脱硫脱硝实验
5.1 烟气循环流化床实验系统及方法
5.2 实验相关参数的选择及计算
5.2.1 模拟烟气各组分浓度的选择
5.2.2 烟气操作流速的选择
5.2.3 其他实验参数的选择
5.3 结果与讨论
5.3.1 单一添加剂同时脱硫脱硝的效果
5.3.2 多元复合活性吸收剂浓度变化对同时脱硫脱硝的影响
5.3.3 多元复合活性吸收剂中组分比例的影响
5.3.4 增湿水pH值对同时脱除效率的影响
5.3.5 床温对同时脱除效率的影响
5.3.6 烟气湿度对同时脱除效率的影响
5.3.7 Ca/（S+N）对同时脱硫脱硝的影响
5.3.8 烟气含氧量对同时脱硫脱硝效率的影响
5.4 烟气循环流化床同时脱硫脱硝的平行实验
5.5 本章小结
第6章 多元复合活性吸收剂烟气CFB同时脱硫脱硝反应机理及热力学研究
6.1 多元复合活性吸收剂同时脱硫脱硝的反应产物分析
6.1.1 扫描电子电镜（SEM）分析
6.1.2 X-射线能谱（EDS）分析
6.1.3 X-射线粉末衍射（XRPD）分析
6.1.4 化学分析
6.2 多元复合活性吸收剂同时脱硫脱硝的反应机理
6.3 多元复合活性吸收剂烟气CFB同时脱硫脱硝热力学分析
6.4 本章小结
第7章 烟气同时脱硫脱硝工业化试验研究
7.1 工业烟气CFB脱硫设备主要参数
7.2 试验方法
7.3 试验结果及分析
7.3.1 SHC浓度对烟气同时脱硫脱硝的影响
7.3.2 增湿水pH对同时脱硫脱硝的影响
7.3.3 SHC各组分比例对同时脱硫脱硝的影响
7.3.4 Ca/（S+N）摩尔比对同时脱硫脱硝的影响
7.3.5 近绝热饱和温度对同时脱硫脱硝的影响
7.3.6 循环倍率对钙利用率的影响
7.4 同时脱硫脱硝效果
7.5 本章小结
第8章 多元复合活性吸收剂烟气循环流化床同时脱硫脱硝数值模拟
8.1 烟气CFB内传质和反应过程分析
8.2 数学模型的选择
8.2.1 模型假设
8.2.2 湍流模型及控制方程
8.3 计算过程及方法
8.3.1 几何模型及网格划分
8.3.2 材料性质及边界条件
8.3.3 初始化流场及计算
8.4 计算结果及分析
8.4.1 入口烟气流速的影响
8.4.2 入口烟气温度的影响
8.4.3 增湿水流速的影响
8.5 本章小结
第9章 结论与建议
9.1 结论
9.2 建议
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1] 赵毅 （H指数：36） ;周思涵;郝润龙;齐萌;张鹏;
[2] 王飞 （H指数：3） ;李兴强;
[3] 段建田 （H指数：2） ;
[4] 冯威 （H指数：1） ;
[5] 靳长军 （H指数：1） ;
[6] 柳明河 （H指数：1） ;
[7] 曾八路生 （H指数：1） ;
[8] 黄利华 .
[9] 杨泽伦 邢永康 .
[10] 陈熹 .
博士论文
[1]2010年世界能源供需分析——《BP世界能源统计2011》解读[J]. 李瑞忠,郗凤云,杨宁,邹劲松. 当代石油石化. 2011(07)
[2]十一五期间中国GDP能耗下降19.1%[J]. 彭济锋. 石油化工腐蚀与防护. 2011(02)
[3]有机钙硫氮协同控制技术研究[J]. 刘洪涛,牛胜利,韩奎华,路春美. 电力科技与环保. 2010(02)
[4]紫外/过氧化氢法同时脱硫脱硝的研究[J]. 马双忱,马京香,赵毅,苏敏. 热能动力工程. 2009(06)
[5]改性氢氧化钙吸附脱除模拟烟气中汞的试验研究[J]. 黄治军,段钰锋,王运军,孟素丽,焦永刚. 中国电机工程学报. 2009(17)
[6]过氧化氢溶液增湿Ca（OH）2脱硫的实验研究及微观机理分析[J]. 周月桂,彭军,朱贤,柳瑶斌. 工程热物理学报. 2009(03)
[7]改性钙基吸附剂的汞吸附特性实验研究[J]. 赵毅,刘松涛,马宵颖,要杰. 中国电机工程学报. 2009(08)
[8]湿法同时脱硫脱硝工艺中脱硝吸收剂的研究现状[J]. 乔慧萍,杨柳. 电力环境保护. 2009(01)
[9]半干法烟气脱硫中过氧化氢溶液强化吸收二氧化硫的研究[J]. 柳瑶斌,周月桂,彭军,章明川. 燃料化学学报. 2008(04)
[10]304不锈钢应力腐蚀的临界氯离子浓度[J]. 吕国诚,许淳淳,程海东. 化工进展. 2008(08)
硕士论文
[1]新型复合吸收剂液相同时脱硫脱硝的实验研究[D]. 郭天祥.华北电力大学（北京） 2011
[2]基于可见光催化TiO2/ACF同时脱硫脱硝的实验研究[D]. 韩静.华北电力大学（河北） 2009
[3]光催化氧化同时脱硫脱硝的实验研究[D]. 赵莉.华北电力大学（河北） 2007
[4]内循环多级喷动流态化烟气脱硫技术研究[D]. 高建民.哈尔滨工业大学 2007
[5]烟气循环流化床同时脱硫脱硝实验研究[D]. 许佩瑶.华北电力大学（河北） 2007
[6]若干新材料的B3LYP杂化密度泛函理论研究[D]. 陈招英.中国科学技术大学 2006
[7]有机钙同时脱硫脱硝的机理研究[D]. 肖海平.浙江大学 2006
[8]Fe～Ⅱ（EDTA）络合吸收结合生物转化脱除NO研究[D]. 荆国华.浙江大学 2004
[9]烟气循环流化床脱硫技术实验研究[D]. 马双忱.华北电力大学（河北） 2003
[10]尿素添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮研究[D]. 岑超平.华南理工大学 2000
本文编号：2895059
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