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
发布时间：2023-04-05 01:31
目前成熟的燃煤烟气污染物治理措施具有相当强的针对性,而由于烟气中的污染物成分较为复杂,致使后续环保系统复杂、占地面积大、投资和运行成本高和影响锅炉正常运行等问题,能够协同脱除两种或两种以上烟气污染物的技术亟待开发。由于中国单位国土面积的能源利用强度较高,不论从煤炭消费总量还是从实际单位国土面积煤炭消费量来看,中国要想实现空气质量的根本改善,燃煤企业必须执行比其他国家更为严格的烟气污染物排放标准。燃煤企业烟气污染物超低排放是未来其生存与发展的重要方向。因此能够实现两种或两种以上烟气污染物超低排放的技术是现在研究的重点。臭氧氧化结合湿法洗涤实现烟气中多种污染物协同脱除的方法具有反应温度低,能耗较低,并且臭氧反应产物为氧气,在烟气治理过程不引入其他污染等优点。相对来说,该方法在烟气多种污染物协同治理方面有较为广阔的应用前景。传统湿法喷淋对于N02脱除效率较低,本文提出采用氧化还原电极电势理论遴选化学活性物质作为促进N02脱除的添加剂,并对据此理论选出的r进行全面的研究,包括I-浓度、模拟烟气氧气浓度、模拟烟气中SO2和NO2初始浓度及SO2/NO2体积浓度比、循环浆液pH值等。研究结果显示随...
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1. 绪论
1.1. 引言
1.2. 研究背景——燃煤烟气污染物治理技术现状
1.2.1. 燃煤二氧化硫控制技术
1.2.2. 燃煤NOx控制技术
1.2.3. 燃煤烟气汞控制技术
1.2.4. 燃煤VOCs控制技术
1.2.5. 联合脱硫除尘技术
1.2.6. 同时脱硫脱硝技术
1.2.7. 联合脱硫脱硝除尘技术
1.3. 研究背景——烟气污染物超低排放技术研究现状
1.3.1. 烟尘超低排放技术
1.3.2. NOx超低排放技术
1.3.3. SO2超低排放技术
1.4. 活性分子臭氧氧化结合湿法洗涤协同脱除烟气污染物技术
1.5. 本文主要研究内容
2. 试验仪器设备与试验试剂
2.1. 主要仪器设备
2.1.1. Gasmet DX4000烟气分析仪
2.1.2. 高浓度臭氧分析仪
2.1.3. 低浓度臭氧分析仪
2.1.4. 臭氧发生器
2.1.5. 离子色谱
2.2. 辅助仪器设备
2.2.1. pH计
2.2.2. 质量流量计
2.2.3. 试验试剂
3. 促进NOx氧化产物NO2液相吸收添加剂的研究
3.1. 引言
3.2. 试验系统介绍
3.3. 不同性质添加剂的试验研究
3.3.1. 氧化性添加剂
3.3.2. 还原性添加剂
3.3.3. 小结
3.4. 还原性添加剂的选择
3.5. I-促进NO2脱除的试验研究
3.5.1. I-浓度
3.5.2. 氧气浓度
3.5.3. SO2初始浓度
3.5.4. NOx初始浓度
3.5.5. 循环浆液pH值
3.5.6. 循环浆液不同组分
3.5.7. 模拟烟气在塔内洗涤段停留时间
3.5.8. 循环浆液中NO3
-浓度
3.5.9. 循环浆液中NO2
-浓度
3.6. 工艺流程设计
3.7. 本章小结
4. O3/NOx深度反应脱除机理研究
4.1. 引言
4.2. 反应机理Chemkin软件模拟研究
4.2.1. 反应机理
4.2.2. 敏感性分析
4.2.3. 动力学模拟结果——摩尔比
4.2.4. 动力学模拟结果——反应温度
4.2.5. 动力学模拟结果——NOx初始浓度
4.2.6. 动力学模拟结果——SO2的影响
4.2.7. 动力学模拟结果——臭氧残留
4.3. 反应机理试验研究
4.3.1. 试验系统介绍
4.3.2. N2O5的检测
4.3.3. O3/NOx摩尔比
4.3.4. 反应温度
4.3.5. 反应时间
4.3.6. 反应后的臭氧残留
4.4. N2O5喷淋洗涤脱除
4.4.1. 试验系统介绍
4.4.2. 气相反应温度
4.4.3. 循环浆液pH值
4.4.4. 喷淋塔液气比
4.4.5. 塔前臭氧停留反应时间
4.5. 工艺流程设计
4.6. 本章小结
5. 活性分子氧化结合洗涤塔协同脱除烟气中SO2和NOx中试试验
5.1. 引言
5.2. 路线一和路线二技术与经济性对比
5.3. 中试试验平台介绍
5.3.1. 烟气系统
5.3.2. 活性分子臭氧系统
5.3.3. 喷淋系统
5.3.4. 控制系统
5.3.5. 测试分析系统
5.4. 烟道内活性分子喷枪设计与烟气混合的流场CFD模拟
5.4.1. 喷枪外活性分子与烟气混合的流场CFD模拟
5.4.2. 活性分子臭氧喷射系统设计
5.4.3. 喷枪外活性分子臭氧与烟气混合效果的试验测量
5.5. NOx氧化与脱除效果
5.5.1. NOx脱除效率
5.5.2. 活性分子臭氧混合时间对气相反应的影响
5.5.3. 气相反应温度的影响
5.5.4. 二氧化硫的影响
5.5.5. 喷淋塔液气比试验
5.6. 本章小结
6. 活性分子氧化烟气污染物超低排放技术工程示范
6.1. 示范工程概况
6.2. 示范工程系统介绍
6.2.1. 系统工艺流程
6.2.2. 系统组成
6.3. 调试试验结果与分析
6.3.1. O3/NOx气相反应温度的试验
6.3.2. 烟气在喷淋区域停留时间的试验
6.3.3. 喷淋液气比的试验
6.3.4. 浆液pH值的试验
6.3.5. 初始NOx浓度的试验
6.3.6. 强制氧化风机的影响
6.4. 168h连续运行
6.5. 本章小结
7. 脱硝领域活性分子臭氧多脱与SCR脱硝的技术经济对比
7.1. SCR脱硝技术介绍
7.2. 技术特点对比
7.3. 投资成本对比
7.3.1. SCR脱硝主要设备
7.3.2. 活性分子臭氧脱硝主要设备
7.3.3. 投资成本比较
7.4. 运行成本对比
7.5. 本章小结
8. 全文总结和工作展望
8.1. 主要研究结论总结
8.1.1. 同时脱除NO2和SO2添加剂
8.1.2. O3/NOx深度反应并进行脱除
8.1.3. 臭氧氧化结合湿法洗涤同时脱硫脱硝中型试验
8.1.4. 臭氧氧化结合湿法洗涤同时脱硫脱硝示范工程
8.1.5. 臭氧氧化结合湿法洗涤同时脱硫脱硝与其他脱硝技术对比
8.2. 本文主要创新点
8.3 未来工作展望
参考文献
作者简介
本文编号：3782453
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1. 绪论
1.1. 引言
1.2. 研究背景——燃煤烟气污染物治理技术现状
1.2.1. 燃煤二氧化硫控制技术
1.2.2. 燃煤NOx控制技术
1.2.3. 燃煤烟气汞控制技术
1.2.4. 燃煤VOCs控制技术
1.2.5. 联合脱硫除尘技术
1.2.6. 同时脱硫脱硝技术
1.2.7. 联合脱硫脱硝除尘技术
1.3. 研究背景——烟气污染物超低排放技术研究现状
1.3.1. 烟尘超低排放技术
1.3.2. NOx超低排放技术
1.3.3. SO2超低排放技术
1.4. 活性分子臭氧氧化结合湿法洗涤协同脱除烟气污染物技术
1.5. 本文主要研究内容
2. 试验仪器设备与试验试剂
2.1. 主要仪器设备
2.1.1. Gasmet DX4000烟气分析仪
2.1.2. 高浓度臭氧分析仪
2.1.3. 低浓度臭氧分析仪
2.1.4. 臭氧发生器
2.1.5. 离子色谱
2.2. 辅助仪器设备
2.2.1. pH计
2.2.2. 质量流量计
2.2.3. 试验试剂
3. 促进NOx氧化产物NO2液相吸收添加剂的研究
3.1. 引言
3.2. 试验系统介绍
3.3. 不同性质添加剂的试验研究
3.3.1. 氧化性添加剂
3.3.2. 还原性添加剂
3.3.3. 小结
3.4. 还原性添加剂的选择
3.5. I-促进NO2脱除的试验研究
3.5.1. I-浓度
3.5.2. 氧气浓度
3.5.3. SO2初始浓度
3.5.4. NOx初始浓度
3.5.5. 循环浆液pH值
3.5.6. 循环浆液不同组分
3.5.7. 模拟烟气在塔内洗涤段停留时间
3.5.8. 循环浆液中NO3
-浓度
3.5.9. 循环浆液中NO2
-浓度
3.6. 工艺流程设计
3.7. 本章小结
4. O3/NOx深度反应脱除机理研究
4.1. 引言
4.2. 反应机理Chemkin软件模拟研究
4.2.1. 反应机理
4.2.2. 敏感性分析
4.2.3. 动力学模拟结果——摩尔比
4.2.4. 动力学模拟结果——反应温度
4.2.5. 动力学模拟结果——NOx初始浓度
4.2.6. 动力学模拟结果——SO2的影响
4.2.7. 动力学模拟结果——臭氧残留
4.3. 反应机理试验研究
4.3.1. 试验系统介绍
4.3.2. N2O5的检测
4.3.3. O3/NOx摩尔比
4.3.4. 反应温度
4.3.5. 反应时间
4.3.6. 反应后的臭氧残留
4.4. N2O5喷淋洗涤脱除
4.4.1. 试验系统介绍
4.4.2. 气相反应温度
4.4.3. 循环浆液pH值
4.4.4. 喷淋塔液气比
4.4.5. 塔前臭氧停留反应时间
4.5. 工艺流程设计
4.6. 本章小结
5. 活性分子氧化结合洗涤塔协同脱除烟气中SO2和NOx中试试验
5.1. 引言
5.2. 路线一和路线二技术与经济性对比
5.3. 中试试验平台介绍
5.3.1. 烟气系统
5.3.2. 活性分子臭氧系统
5.3.3. 喷淋系统
5.3.4. 控制系统
5.3.5. 测试分析系统
5.4. 烟道内活性分子喷枪设计与烟气混合的流场CFD模拟
5.4.1. 喷枪外活性分子与烟气混合的流场CFD模拟
5.4.2. 活性分子臭氧喷射系统设计
5.4.3. 喷枪外活性分子臭氧与烟气混合效果的试验测量
5.5. NOx氧化与脱除效果
5.5.1. NOx脱除效率
5.5.2. 活性分子臭氧混合时间对气相反应的影响
5.5.3. 气相反应温度的影响
5.5.4. 二氧化硫的影响
5.5.5. 喷淋塔液气比试验
5.6. 本章小结
6. 活性分子氧化烟气污染物超低排放技术工程示范
6.1. 示范工程概况
6.2. 示范工程系统介绍
6.2.1. 系统工艺流程
6.2.2. 系统组成
6.3. 调试试验结果与分析
6.3.1. O3/NOx气相反应温度的试验
6.3.2. 烟气在喷淋区域停留时间的试验
6.3.3. 喷淋液气比的试验
6.3.4. 浆液pH值的试验
6.3.5. 初始NOx浓度的试验
6.3.6. 强制氧化风机的影响
6.4. 168h连续运行
6.5. 本章小结
7. 脱硝领域活性分子臭氧多脱与SCR脱硝的技术经济对比
7.1. SCR脱硝技术介绍
7.2. 技术特点对比
7.3. 投资成本对比
7.3.1. SCR脱硝主要设备
7.3.2. 活性分子臭氧脱硝主要设备
7.3.3. 投资成本比较
7.4. 运行成本对比
7.5. 本章小结
8. 全文总结和工作展望
8.1. 主要研究结论总结
8.1.1. 同时脱除NO2和SO2添加剂
8.1.2. O3/NOx深度反应并进行脱除
8.1.3. 臭氧氧化结合湿法洗涤同时脱硫脱硝中型试验
8.1.4. 臭氧氧化结合湿法洗涤同时脱硫脱硝示范工程
8.1.5. 臭氧氧化结合湿法洗涤同时脱硫脱硝与其他脱硝技术对比
8.2. 本文主要创新点
8.3 未来工作展望
参考文献
作者简介
本文编号：3782453
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