生物还原耦合化学吸收处理模拟烟气中NO x 的机理及工艺研究
发布时间：2021-03-10 02:41
生物还原耦合化学吸收法处理烟气中氮氧化物具有处理效果好、经济成本低等优点,在烟气脱硝领域具有巨大的应用前景。本文研究了Fe（Ⅱ）EDTA-NO还原途径及机理,分析了氧气等因素对络合吸收剂再生的影响；论证了生物填料塔内生物还原耦合化学吸收工艺的可行性；通过分析生物还原耦合化学吸收法处理NO的过程,建立涉及气、液、固三相传质-反应动力学模型。论文取得以下一些有价值的结果：（1）根据化学计量数和中间产物分析,探明了络合态NO的还原途径为以N2O为中间产物,终产物为氮气。微生物还原络合态NO时能同时利用葡萄糖和Fe（Ⅱ）EDTA作为电子供体,葡萄糖作为优先电子供体能使微生物还原过程获取更快还原速率。（2）NO2-和NO3-作为竞争性电子受体阻碍了Fe（Ⅲ）EDTA还原时的电子传递,NO2-同Fe（Ⅱ）EDTA因化学反应生成部分Fe（Ⅱ）EDTA-NO的生成抑制了微生物的活性。氧气影响Fe（Ⅲ）EDTA的表观还原速率,由以下两方面的原因造成的：1)化学氧化过程使得Fe（Ⅲ）EDTA生成量增加；2)氧气对微生物毒害作用,降低了微生物的活性。（3）利用生物填料塔反应器能有效的去除烟气中的氮氧化物,在...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不同进气氧气浓度下Fe(IDEDTA的生成情况
一定浓度 (100mmolL一，)的Fe(111)En认溶液。4.2.2生物反应器装置及实验流程生物反应器装置:实验装置如图4一1所示，主要包括配气系统、喷淋吸收系统，生物填料塔，吸收液贮瓶、恒温水槽、吸收液循环泵及尾气分析系统。生物填料塔及塔内填料的基本参数如表4一1所示。表4一1两个不同填料塔尺寸及塔内填料的墓本参数Table 牛1ParametersoftwodifferentPaekedtowers填料塔尺寸、填料性质、填料装填、填料塔A填料塔B挂膜方式直径 (m)0.120.08填料塔—高度 (m)0.90.6尺寸—体积(L)103填料性质材料聚乙烯改性聚乙烯比表面积(mZm一，)1200填料装填装填体积(L)装填方式不分段装填挂膜方式挂膜时同时接种铁还原和脱氮菌分段装填(四段)先接种铁还原菌，待稳定后接种脱氮菌
大学博士学位论文二~一一一一二些型塑塑鱼丝塾逐壑塑的浓度(图4一3)。结果表明:在无氧条件下NO去除效率达到了80%;而当进口氧气浓度瞬间提升至2%时，NO的去除效率下降至70%，同时吸收液中 Fe(II)EDTA浓度从9.55下降至 6.55mM。待进口中氧气浓度下降至零时，吸收液中Fe(ll)EDTA浓度又重新上升至 9.551llM。该实验结果表明:氧气会影响 Fe(lII)EDTA的表观还原速率，从而降低了NO的去除效率。从图4一3中可知，虽然循环吸收液中络合吸收 Fe(n)EDTA还达到了 6.55mM，这个浓度的 Fe(II)EDTA对于吸收NO是过量，但其NO的去除效率却下降了10%
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温NH3-SCR反应机理及动力学研究进展[J]. 李云涛,钟秦. 化学进展. 2009(06)
[2]我国火电行业氮氧化物排放现状及减排建议[J]. 刘孜,易斌,高晓晶,井鹏,岳涛,庄德安. 环境保护. 2008(16)
[3]络合吸收脱除NO体系中FeⅢ（EDTA）的生物还原[J]. 荆国华,李伟,施耀,周作明. 环境科学. 2005(06)
[4]双搅拌釜中半胱氨酸亚铁溶液吸收NO的传质-反应动力学[J]. 李伟,吴成志,马碧瑶,施耀. 化工学报. 2005(10)
[5]半胱氨酸亚铁溶液吸收一氧化氮的研究[J]. 李伟,吴成志,马碧瑶,施耀. 中国环境科学. 2005(03)
[6]假单胞菌DN-1再生NO络合吸收液的特性[J]. 荆国华,李伟,施耀,马碧瑶,谭天恩. 环境科学. 2004(04)
[7]Dissimilatory reduction of FeIII （EDTA） with microorganisms in the system of nitric oxide removal from the flue gas by metal chelate absorption[J]. MA Bi yao, LI Wei, JING Guo hua, SHI Yao * (Institute of Environmental Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027, China.). Journal of Environmental Sciences. 2004(03)
[8]我国氮氧化物排放因子的修正和排放量计算:2000年[J]. 孙庆贺,陆永琪,傅立新,田贺中,郝吉明. 环境污染治理技术与设备. 2004(02)
[9]自养型生物过滤器硝化氧化一氧化氮[J]. 陈建孟,Lance Hershman,陈浚,Daniel P.Y.Chang. 环境科学. 2003(02)
博士论文
[1]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
本文编号：3073914
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不同进气氧气浓度下Fe(IDEDTA的生成情况
一定浓度 (100mmolL一，)的Fe(111)En认溶液。4.2.2生物反应器装置及实验流程生物反应器装置:实验装置如图4一1所示，主要包括配气系统、喷淋吸收系统，生物填料塔，吸收液贮瓶、恒温水槽、吸收液循环泵及尾气分析系统。生物填料塔及塔内填料的基本参数如表4一1所示。表4一1两个不同填料塔尺寸及塔内填料的墓本参数Table 牛1ParametersoftwodifferentPaekedtowers填料塔尺寸、填料性质、填料装填、填料塔A填料塔B挂膜方式直径 (m)0.120.08填料塔—高度 (m)0.90.6尺寸—体积(L)103填料性质材料聚乙烯改性聚乙烯比表面积(mZm一，)1200填料装填装填体积(L)装填方式不分段装填挂膜方式挂膜时同时接种铁还原和脱氮菌分段装填(四段)先接种铁还原菌，待稳定后接种脱氮菌
大学博士学位论文二~一一一一二些型塑塑鱼丝塾逐壑塑的浓度(图4一3)。结果表明:在无氧条件下NO去除效率达到了80%;而当进口氧气浓度瞬间提升至2%时，NO的去除效率下降至70%，同时吸收液中 Fe(II)EDTA浓度从9.55下降至 6.55mM。待进口中氧气浓度下降至零时，吸收液中Fe(ll)EDTA浓度又重新上升至 9.551llM。该实验结果表明:氧气会影响 Fe(lII)EDTA的表观还原速率，从而降低了NO的去除效率。从图4一3中可知，虽然循环吸收液中络合吸收 Fe(n)EDTA还达到了 6.55mM，这个浓度的 Fe(II)EDTA对于吸收NO是过量，但其NO的去除效率却下降了10%
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温NH3-SCR反应机理及动力学研究进展[J]. 李云涛,钟秦. 化学进展. 2009(06)
[2]我国火电行业氮氧化物排放现状及减排建议[J]. 刘孜,易斌,高晓晶,井鹏,岳涛,庄德安. 环境保护. 2008(16)
[3]络合吸收脱除NO体系中FeⅢ（EDTA）的生物还原[J]. 荆国华,李伟,施耀,周作明. 环境科学. 2005(06)
[4]双搅拌釜中半胱氨酸亚铁溶液吸收NO的传质-反应动力学[J]. 李伟,吴成志,马碧瑶,施耀. 化工学报. 2005(10)
[5]半胱氨酸亚铁溶液吸收一氧化氮的研究[J]. 李伟,吴成志,马碧瑶,施耀. 中国环境科学. 2005(03)
[6]假单胞菌DN-1再生NO络合吸收液的特性[J]. 荆国华,李伟,施耀,马碧瑶,谭天恩. 环境科学. 2004(04)
[7]Dissimilatory reduction of FeIII （EDTA） with microorganisms in the system of nitric oxide removal from the flue gas by metal chelate absorption[J]. MA Bi yao, LI Wei, JING Guo hua, SHI Yao * (Institute of Environmental Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027, China.). Journal of Environmental Sciences. 2004(03)
[8]我国氮氧化物排放因子的修正和排放量计算:2000年[J]. 孙庆贺,陆永琪,傅立新,田贺中,郝吉明. 环境污染治理技术与设备. 2004(02)
[9]自养型生物过滤器硝化氧化一氧化氮[J]. 陈建孟,Lance Hershman,陈浚,Daniel P.Y.Chang. 环境科学. 2003(02)
博士论文
[1]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
本文编号：3073914
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