Fe～Ⅱ（EDTA）络合吸收结合生物转化脱除NO研究
发布时间：2022-11-11 19:32
燃料燃烧产生的锅炉烟气排放是大气中NOx的主要来源之一，随着其排放量的逐渐增加和人们对环境质量要求的不断提高，NOx造成的污染问题日益受到重视，许多国家都制定了比较严格的NOx排放法规。由于烟气排放量大，且其中的NOx主要为难溶于水的NO，增加了其处理难度。现有的烟气脱氮技术均存在经济成本高、产生二次污染或处理效率低等缺陷。烟气脱氮技术的研究已成为目前大气污染控制中的一个热点课题。 本文首次系统研究的络合吸收结合生物转化法是一种很有工业应用前景的烟气脱氮新方法，该法具有经济成本低、NO还原彻底、脱除效率高、能够实现同时脱硫脱氮等优点。国外研究者对于非生物还原时FeⅡ（EDTA）络合吸收NO、没有NO存在下FeⅡ（EDTA）的氧化过程等方面做了大量研究。本文主要针对恒温摇床中微生物还原NO络合吸收液的特性、填料塔中络合吸收液在NO存在下的氧化以及在微生物作用下的还原特性等方面进行了研究，并对络合吸收液的还原菌种进行了分离鉴定，同时还...
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 课题背景
参考文献
第二章 文献综述
2.1 NO_x治理技术现状
2.1.1 燃烧过程中NO_x的形成机理
2.1.2 NO_x排放控制技术
2.2 烟气脱氮技术研究进展
2.2.1 气相还原法
2.2.1.1 选择性催化还原(SCR)
2.2.1.2 选择性非催化还原(SNCR)
2.2.1.3 炭还原法
2.2.2 催化分解法
2.2.3 等离子体法
2.2.4 吸附法
2.2.5 吸收法
2.2.6 液膜法
2.2.7 直接生物法
2.3 络合吸收法脱除NO研究概况
2.3.1 络合吸收剂概述
2.3.2 反应机理和动力学研究
2.3.2.1 Fe~Ⅱ(L)/Fe~Ⅱ(RS)_2吸收过程
2.3.2.2 Fe~Ⅱ(L)+SO)_3~(2-)吸收再生过程
2.3.2.3 Fe~Ⅱ(RS)_2+H_2S+SO_3~(2-)氧化再生过程
2.3.2.4 Fe~Ⅱ(L)+O_2氧化过程
2.4 研究思路和目标
参考文献
第三章 实验装置和方法
3.1 恒温摇床中NO络合吸收液的生物还原
3.1.1 驯化微生物还原NO络合吸收液
3.1.1.1 试剂
3.1.1.2 Fe~Ⅱ(EDTA)NO和Fe~Ⅲ(EDTA)的制备
3.1.1.3 微生物的培养和驯化
3.1.1.4 驯化微生物还原性能实验
3.1.2 菌种的分离与还原特性实验
3.1.2.1 试剂
3.1.2.2 Fe~Ⅱ(EDTA)NO和Fe~Ⅲ(EDTA)的制备
3.1.2.3 培养基
3.1.2.4 菌种筛选分离
3.1.2.5 菌悬液的制备
3.1.2.6 菌种生长曲线测定
3.1.2.7 菌种还原特性实验
3.1.3 分离菌种与驯化微生物还原性能对比实验
3.2 动态实验装置与方法
3.2.1 实验装置与流程
3.2.2 NO的络合吸收和Fe~Ⅱ(EDTA)的氧化实验
3.2.2.1 实验步骤
3.2.2.2 实验条件
3.2.3 NO与Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原实验
3.2.3.1 微生物接种与挂膜培养
3.2.3.2 还原实验
3.2.4 络合吸收结合生物转化脱除NO的工艺参数实验
3.3 分析测试方法
3.3.1 气体浓度的测定
3.3.2 Fe~Ⅱ(EDTA)NO浓度的测定
3.3.2.1 波长的确定
3.3.2.2 标准曲线的绘制
3.3.3 铁离子浓度的测定
3.3.4 细菌浓度的测定
3.3.5 NO_2~-浓度的测定
参考文献
第四章 恒温摇床中驯化微生物还原NO络合吸收液的实验研究
4.1 概述
4.2 结果与讨论
4.2.1 碳源的选择和微生物的驯化
4.2.2 影响还原率的因素
4.2.2.1 碳源添加量的影响
4.2.2.2 菌体接种量的影响
4.2.2.3 pH值和温度的影响
4.2.3 动力学分析
4.3 本章小结
参考文献
第五章 NO络合吸收液还原菌种的分离及其特性研究
5.1 概述
5.2 结果与讨论
5.2.1 菌种的分离和鉴定
5.2.2 菌种DN-1的生长还原特性
5.2.2.1 菌种DN-1的生长曲线
5.2.2.2 碳源种类及浓度对DN-1还原性能的影响
5.2.2.3 菌体接种量对DN-1还原性能的影响
5.2.2.4 温度和pH值对DN-1还原性能的影响
5.2.2.5 Fe~Ⅱ(EDTA)NO浓度对DN-1还原性能的影响
5.2.3 菌种FR-1的生长还原特性
5.2.3.1 氮源种类及浓度对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.3.2 碳源种类及浓度对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.3.3 菌体接种量对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.3.4 温度和pH值对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.3.5 初始Fe~Ⅲ(EDTA)浓度对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.4 分离菌种与驯化微生物还原性能比较
5.2.4.1 单一分离菌种与驯化微生物还原性能比较
5.2.4.2 混合分离菌种与驯化微生物还原性能的比较
5.3 本章小结
第六章 Fe~Ⅱ(EDTA)的氧化与Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原动态实验研究
6.1 概述
6.2 结果与讨论
6.2.1 同时吸收NO与Fe~Ⅱ(EDTA)的氧化研究
6.2.1.1 NO浓度的影响
6.2.1.2 O_2浓度的影响
6.2.1.3 温度的影响
6.2.1.4 pH值的影响
6.2.2 Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原研究
6.2.2.1 无NO吸收时Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原
6.2.2.2 吸收NO时Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原
6.2.2.3 络合吸收和吸收剂氧化作用下的生物还原
6.3 本章小结
参考文献
第七章 Fe~Ⅱ(EDTA)络合吸收结合生物转化脱除NO的过程研究
7.1 概述
7.2 工艺参数实验
7.2.1 络合吸收结合生物转化效果实验
7.2.2 O_2含量对NO脱除率的影响
7.2.3 NO浓度对NO脱除率的影响
7.2.4 气体量对NO脱除率的影响
7.2.5 吸收液量对NO脱除率的影响
7.3 过程分析
7.3.1 气态污染物的直接生物净化过程
7.3.2 络合吸收结合生物转化脱除NO过程分析
7.3.3 络合吸收对NO脱除率的作用分析
7.3.4 生物还原反应类型分析
7.4 本章小结
参考文献
第八章 结论和建议
8.1 结论
8.2 建议
8.3 本文的创新点
攻读博士学位期间的论文与著作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国氮氧化物烟气治理技术现状及发展趋势[J]. 孙德荣,吴星五. 云南环境科学. 2003(03)
[2]生物法净化有机污染物的酶反应动力学修正[J]. 何坚,顾国维. 环境保护科学. 2002(06)
[3]火电厂氮氧化物的生成和控制[J]. 任建兴,翟晓敏,傅坚刚,陈群华,吴志忠. 上海电力学院学报. 2002(03)
[4]生物滴滤池净化二氯甲烷废气的实验研究[J]. 陈建孟,王家德,庄利,别继艳. 环境科学. 2002(04)
[5]生物法净化挥发性有机废气的吸附-生物膜理论模型与模拟研究[J]. 孙石,黄兵,黄若华,杨萍. 环境科学. 2002(03)
[6]Ag-ZSM-5催化剂上CH4选择催化还原NOx的研究[J]. 程谟杰,曲振平,包信和,石川,杨学锋. 高等学校化学学报. 2002(04)
[7]用冷硝酸吸收法除NOx的研究[J]. 徐运卿,王爱琴. 河南城建高等专科学校学报. 2001(02)
[8]NOX的脱除及回收技术[J]. 严艳丽,魏玺群. 低温与特气. 2000(04)
[9]催化法脱除NOx的研究进展[J]. 滕加伟,宋庆英,于岚,卢文奎,陈庆龄. 环境污染治理技术与设备. 2000(01)
[10]烟气中氮氧化物污染的治理[J]. 叶代启. 环境保护科学. 1999(04)
本文编号：3705614
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【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
目录
第一章 课题背景
参考文献
第二章 文献综述
2.1 NO_x治理技术现状
2.1.1 燃烧过程中NO_x的形成机理
2.1.2 NO_x排放控制技术
2.2 烟气脱氮技术研究进展
2.2.1 气相还原法
2.2.1.1 选择性催化还原(SCR)
2.2.1.2 选择性非催化还原(SNCR)
2.2.1.3 炭还原法
2.2.2 催化分解法
2.2.3 等离子体法
2.2.4 吸附法
2.2.5 吸收法
2.2.6 液膜法
2.2.7 直接生物法
2.3 络合吸收法脱除NO研究概况
2.3.1 络合吸收剂概述
2.3.2 反应机理和动力学研究
2.3.2.1 Fe~Ⅱ(L)/Fe~Ⅱ(RS)_2吸收过程
2.3.2.2 Fe~Ⅱ(L)+SO)_3~(2-)吸收再生过程
2.3.2.3 Fe~Ⅱ(RS)_2+H_2S+SO_3~(2-)氧化再生过程
2.3.2.4 Fe~Ⅱ(L)+O_2氧化过程
2.4 研究思路和目标
参考文献
第三章 实验装置和方法
3.1 恒温摇床中NO络合吸收液的生物还原
3.1.1 驯化微生物还原NO络合吸收液
3.1.1.1 试剂
3.1.1.2 Fe~Ⅱ(EDTA)NO和Fe~Ⅲ(EDTA)的制备
3.1.1.3 微生物的培养和驯化
3.1.1.4 驯化微生物还原性能实验
3.1.2 菌种的分离与还原特性实验
3.1.2.1 试剂
3.1.2.2 Fe~Ⅱ(EDTA)NO和Fe~Ⅲ(EDTA)的制备
3.1.2.3 培养基
3.1.2.4 菌种筛选分离
3.1.2.5 菌悬液的制备
3.1.2.6 菌种生长曲线测定
3.1.2.7 菌种还原特性实验
3.1.3 分离菌种与驯化微生物还原性能对比实验
3.2 动态实验装置与方法
3.2.1 实验装置与流程
3.2.2 NO的络合吸收和Fe~Ⅱ(EDTA)的氧化实验
3.2.2.1 实验步骤
3.2.2.2 实验条件
3.2.3 NO与Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原实验
3.2.3.1 微生物接种与挂膜培养
3.2.3.2 还原实验
3.2.4 络合吸收结合生物转化脱除NO的工艺参数实验
3.3 分析测试方法
3.3.1 气体浓度的测定
3.3.2 Fe~Ⅱ(EDTA)NO浓度的测定
3.3.2.1 波长的确定
3.3.2.2 标准曲线的绘制
3.3.3 铁离子浓度的测定
3.3.4 细菌浓度的测定
3.3.5 NO_2~-浓度的测定
参考文献
第四章 恒温摇床中驯化微生物还原NO络合吸收液的实验研究
4.1 概述
4.2 结果与讨论
4.2.1 碳源的选择和微生物的驯化
4.2.2 影响还原率的因素
4.2.2.1 碳源添加量的影响
4.2.2.2 菌体接种量的影响
4.2.2.3 pH值和温度的影响
4.2.3 动力学分析
4.3 本章小结
参考文献
第五章 NO络合吸收液还原菌种的分离及其特性研究
5.1 概述
5.2 结果与讨论
5.2.1 菌种的分离和鉴定
5.2.2 菌种DN-1的生长还原特性
5.2.2.1 菌种DN-1的生长曲线
5.2.2.2 碳源种类及浓度对DN-1还原性能的影响
5.2.2.3 菌体接种量对DN-1还原性能的影响
5.2.2.4 温度和pH值对DN-1还原性能的影响
5.2.2.5 Fe~Ⅱ(EDTA)NO浓度对DN-1还原性能的影响
5.2.3 菌种FR-1的生长还原特性
5.2.3.1 氮源种类及浓度对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.3.2 碳源种类及浓度对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.3.3 菌体接种量对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.3.4 温度和pH值对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.3.5 初始Fe~Ⅲ(EDTA)浓度对FR-1生长和还原性能的影响
5.2.4 分离菌种与驯化微生物还原性能比较
5.2.4.1 单一分离菌种与驯化微生物还原性能比较
5.2.4.2 混合分离菌种与驯化微生物还原性能的比较
5.3 本章小结
第六章 Fe~Ⅱ(EDTA)的氧化与Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原动态实验研究
6.1 概述
6.2 结果与讨论
6.2.1 同时吸收NO与Fe~Ⅱ(EDTA)的氧化研究
6.2.1.1 NO浓度的影响
6.2.1.2 O_2浓度的影响
6.2.1.3 温度的影响
6.2.1.4 pH值的影响
6.2.2 Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原研究
6.2.2.1 无NO吸收时Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原
6.2.2.2 吸收NO时Fe~Ⅲ(EDTA)的生物还原
6.2.2.3 络合吸收和吸收剂氧化作用下的生物还原
6.3 本章小结
参考文献
第七章 Fe~Ⅱ(EDTA)络合吸收结合生物转化脱除NO的过程研究
7.1 概述
7.2 工艺参数实验
7.2.1 络合吸收结合生物转化效果实验
7.2.2 O_2含量对NO脱除率的影响
7.2.3 NO浓度对NO脱除率的影响
7.2.4 气体量对NO脱除率的影响
7.2.5 吸收液量对NO脱除率的影响
7.3 过程分析
7.3.1 气态污染物的直接生物净化过程
7.3.2 络合吸收结合生物转化脱除NO过程分析
7.3.3 络合吸收对NO脱除率的作用分析
7.3.4 生物还原反应类型分析
7.4 本章小结
参考文献
第八章 结论和建议
8.1 结论
8.2 建议
8.3 本文的创新点
攻读博士学位期间的论文与著作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国氮氧化物烟气治理技术现状及发展趋势[J]. 孙德荣,吴星五. 云南环境科学. 2003(03)
[2]生物法净化有机污染物的酶反应动力学修正[J]. 何坚,顾国维. 环境保护科学. 2002(06)
[3]火电厂氮氧化物的生成和控制[J]. 任建兴,翟晓敏,傅坚刚,陈群华,吴志忠. 上海电力学院学报. 2002(03)
[4]生物滴滤池净化二氯甲烷废气的实验研究[J]. 陈建孟,王家德,庄利,别继艳. 环境科学. 2002(04)
[5]生物法净化挥发性有机废气的吸附-生物膜理论模型与模拟研究[J]. 孙石,黄兵,黄若华,杨萍. 环境科学. 2002(03)
[6]Ag-ZSM-5催化剂上CH4选择催化还原NOx的研究[J]. 程谟杰,曲振平,包信和,石川,杨学锋. 高等学校化学学报. 2002(04)
[7]用冷硝酸吸收法除NOx的研究[J]. 徐运卿,王爱琴. 河南城建高等专科学校学报. 2001(02)
[8]NOX的脱除及回收技术[J]. 严艳丽,魏玺群. 低温与特气. 2000(04)
[9]催化法脱除NOx的研究进展[J]. 滕加伟,宋庆英,于岚,卢文奎,陈庆龄. 环境污染治理技术与设备. 2000(01)
[10]烟气中氮氧化物污染的治理[J]. 叶代启. 环境保护科学. 1999(04)
本文编号：3705614
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