海船尾气紫外强化有效氯一体化脱硫脱硝的研究

为控制船舶尾气中SO_x和NO_x等有害污染物的排放,符合国际海事组织和地方性的公约和法规要求,各国都在加紧研究船舶尾气的后处理技术。介绍了目前尾气脱硫脱硝后处理技术的现状和研究方向,提出紫外辐照强化有效氯氧化脱硫脱硝的一体化尾气处理新技术。建立了实验平台,设计了实验方法,描述了化学反应的机理。实验结果表明,氧化溶液在紫外辐照的环境下,在pH为3～10时,具有一定的氧化脱硫脱硝能力。在设定的实验条件下,对NO和NO_2的最高脱除率达到61%,对SO2的脱除率达到100%。此一体化脱硫脱硝新方案适用于海船环境,为船舶尾气后处理技术的研究提供了参考。     

焦炉烟气湿法钢渣联合脱硫脱硝工艺及机理研究

富含氧化钙和氧化镁的废钢渣有望成为低成本硫和氮氧化物的碱性吸收剂而用于废气的净化。本文测试和分析了首钢转炉钢渣的成分,将其制成钢渣浆料用于焦炉烟气的联合脱硫脱硝;设计和制作了鼓泡反应装置;研究了湿法钢渣浆料脱除NO和SO_2的工艺和机理,并采用HSC Chemistry 6.0软件对相关反应做了热力学分析。结果表明,钢渣中碱性物质具有脱硫和脱硝作用;此时在反应器内的气-液-固三相体系中发生的化学脱除反应,大部分为自发放热反应;在303.15 K时,固含量8%的钢渣浆液对焦炉烟气的SO_2的脱除率可达97%,NO的脱除率却仅为10.1%,温度升高,SO_2和NO的脱除率下降。为了进一步解决其中NO脱除率低的问题,设计将氧气配入到烟气中,氧化NO成易于被浆料吸收和转化的氮氧化物,并同时在浆料中添加高锰酸钾做氧化助剂。结果表明,它们的存在使脱硝率得到了大幅提高,当O_2体积浓度为5%,高锰酸钾质量分数为2%时,SO_2和NO的总脱除率分别达到了98%和96%,使焦炉烟气的联合脱硫脱硝的应用成为可能,从而为钢渣脱硫和脱硝的理论研究及实际应用奠定了良好基础。     

可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO_2和NO_X

可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO2 和NOX 在喷射鼓泡反应器中进行实验研究。实验结果表明 ,在碱性条件下 ,半胱氨酸亚铁溶液吸收NO后生成亚硝酰络合物 ,随后半胱氨酸 (CySH)被氧化成胱氨酸 (CySSCy) ,而吸收的NO被还原成N2 。CySSCy能被烟气中的SO2 还原为CySH ,使半胱氨酸溶液脱硫脱硝反应得以循环进行。吸收液的 pH值、Fe(CyS) 2 的浓度对NOX 脱除率有影响 ,可用传质模型进行解释。在 5 5℃和pH =9的条件下 ,能同时达到 82 .3%的NOX 脱除率和 94.4%的SO2 脱除率。     

活性粒子注入烟气同时脱硫脱硝实验

采用强电场电离放电技术制取高浓度活性粒子和引发剂,并注入烟气中氯化脱硫脱硝,副产物为硫酸和硝酸,整个过程无催化剂和吸收剂.实现了干法同时脱硫脱硝.并研究了活性粒子注入量、气体温度和气体含水量对同时脱硫脱硝的影响.结果表明,活性粒子注入量是影响脱硫脱硝效率的决定因素,NOx优先SO2脱除,该方法脱硝率可达100%,脱硫率高于60%.温度是影响同时脱硫脱硝效率的另一个主要因素,烟气温度的增高不利于SO2和NOx的脱除.水在羟基自由基形成以及脱硫脱硝过程中起着重要作用,适当增大含水量,可促进SO2、NOx脱除.     

烟气脱硫脱硝技术进展

介绍了几种烟气脱硫脱硝一体化技术及其应用情况,包括FGD-SCR法以及较新的电子束照射、L ILAC、氯酸氧化技术等,结合工艺的脱除机理分析了其主要优缺点.根据联合脱硫脱硝技术的发展趋势并结合我国具体国情提出了尽快开发新型高效低耗易操作的同时脱硫脱硝技术的建议.     

新型流光放电等离子体烟气脱硫脱硝一体化技术

主要分析了各种烟气脱硫脱硝技术的优缺点,说明了利用流光放电等离子体是一种新型的具有广阔工业应用前景的烟气脱硫脱硝一体化技术,验证了拥有完全自主知识产权的交直流叠加电源产生流光放电等离子体的新技术的可行性,给出了6000m^3工业实验平台烟气脱硫脱硝处理的实验结果：脱硫率达到98％,脱硝率达到44％．     

紫外辐照强化NaClO溶液湿法脱硝的实验研究

在实验室条件下,开展紫外(UV)辐照强化NaClO溶液湿法脱硝实验研究。考察了UV辐照时间、NaClO溶液有效氯浓度与溶液初始pH值等因素对NO氧化率及强化率的影响。结果表明,随着UV辐照时间从5min增加至17.5min,NaClO溶液NO氧化率迅速升高,与无UV辐照条件相比,NO氧化效果得到显著增强。在相同UV辐照条件下,随着NaClO溶液有效氯浓度降低,NO氧化强化率不断提高。溶液初始pH值对NO氧化率及强化率影响较大。在实验研究基础上,对相关因素的影响机理以及UV/NaClO工艺强化NO氧化的可能反应途径进行了讨论。     

添加剂对电晕放电烟气脱硝效率和NOx转化影响

为提高脉冲流光电晕放电烟气脱硝效率,实验研究了丙烯和氨气注入对烟气脱硝效率和NO/NOx转化的影响.在能耗为7.5 kJ/m3,丙烯和氨气分别按照与一氧化氮物质的量比为1注入的条件下:单独注入丙烯时,NO和NOx脱除率分别达到82%和22%,NO主要氧化生成NO2脱除;单独注入氨气, NO和NOx脱除率分别达到45%和37%,NO2的生成量较低;氨气和丙烯同时注入时,NO和NOx脱除率分别达到60%～76%和50%～60%,一氧化氮和氮氧化物的脱除率都得到提高,二氧化氮的生成得到抑制.因此为有效脱除NOx,烟气中同时注入丙烯以及易与NO2反应的添加剂是必要的.     

可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO2和NOX

可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO2和NOx在喷射鼓泡反应器中进行实验研究,实验结果表明,在碱性条件下,半胱氨酸亚铁溶液吸收NO后生成亚硝酸络合物,随后半胱氨酸（CySH)被氧化成胱氨酸（CySSCy),而吸收的NO被还原成N2,CySSCy能被烟气中的SO2还原为CySH,使半胱氨酸溶液脱硫脱硝反应得以循环进行,吸收液的PH值,Fe(CyS)2的浓度对NOx脱除有影响,可用传质模型进行解释,在55度和pH=9的条件下,能同时达到82．3％和NOx脱除率和94．4％的SO2脱除率。     

一种新型的污水脱氮技术氯化-紫外联合工艺研究

采用氯化-紫外联合处理工艺进行处理氨氮废水,研究了不同因素对于氨氮废水的脱除效果。研究结果显示,氨氮的脱除率与水中氯氮的质量比、辐照的剂量、水体酸碱度等相关程度较大,为主要的影响因素。当氯氮的质量比为2.9∶1,254 nm紫外光辐照强度为120 mJ/cm²·60 s,酸碱度为8.0的条件下,氨氮的脱除率达到78.15%,且产生的消毒污染物为相同浓度下折点氯化法的35.5%。     

绿色试剂[Bmim]BF_4的合成、表征及脱硫性能研究

选取了一种绿色离子液体[Bmim]BF_4来研究其合成及深度萃取脱硫过程,采用单因素分析法确定了其最佳合成工艺,结构通过UV、FT-IR、~1HNMR、~(13)CNMR和GC-MS等表征得到了验证,同时考察了萃取温度、萃取时间和剂油体积比等因素对模拟油体系脱硫率的影响.实验结果表明,在最优脱硫条件下,BT和DBT的单级萃取最大脱硫率为40.14%和54.39%.进一步考察了多级萃取和氧化脱硫效果,经过三级连续萃取后,DBT和BT的脱除率都能达到80%,ILs-FeCl_2-H_2O_2耦合体系对DBT的脱除率能够达到100%,对BT的脱除率也能够达到84%.最后研究了[Bmim]BF_4的再生和重复利用过程,用去离子水反萃取对离子液体进行回收,也考察了回收后离子液体的脱硫性能,结果表明再生效果良好.研究结果对脱硫工艺的改进具有很好的应用前景.     

功能区域化BaO-CuO-V_2O_5脱硫脱硝催化剂的性能

利用等体积浸渍法制备了BaO/AC催化剂,并在固定床反应器中考察了BaO/AC对SO2脱除和NO吸附的影响。实验表明,BaO有抑制SO2氧化、促进NO吸附的作用,随BaO担载量的增加,SO2的转化率逐渐下降,当担载量为10%(担载量即为BaO在半焦中的质量分数)时,转化率达到最低值;随BaO担载量的增加,NO的转化率增大,但当担载量大于20%时,转化率下降。通过浸渍-涂覆序列担载活性物方法制备了功能区域化脱硫脱硝催化剂,并对其进行EDS表征及脱硫脱硝活性测试。结果表明,在相同的反应条件下,所制催化剂比1%V2O5/AC催化剂有更高的脱硝活性和稳定性,EDS结果验证了催化剂颗粒壳层脱硝核芯脱硫的功能区域化效果,解决了传统催化剂脱硫影响脱硝的问题。     

UV辐照强化NaClO溶液湿法脱硝的实验研究

在实验室条件下,开展UV辐照强化NaClO溶液湿法脱硝实验研究,考察了UV辐照时间、NaClO溶液有效氯浓度与溶液初始pH值等因素对NO氧化率及强化率的影响。结果表明,随着UV辐照时间从5 min增加至17.5 min,NaClO溶液NO氧化率迅速升高,与无UV辐照条件相比,NO氧化效果得到显著增强。在相同UV辐照条件下,随着NaClO溶液有效氯浓度降低,NO氧化强化率不断提高。溶液初始pH值对NO氧化率及强化率影响较大。在实验研究基础上,对相关因素的影响机理以及UV/NaClO工艺强化NO氧化的可能反应途径进行了讨论。     

亚氯酸钠湿法同时脱硫脱硝技术研究

针对四川省陶瓷行业大气污染物排放所造成的环境问题,以亚氯酸钠为氧化吸收剂,进行模拟烟气的湿法脱硝和脱硫脱硝实验.在脱硝实验中考察了pH、NaClO_2质量浓度、NO质量浓度、气体流量等条件对脱硝效率的影响,发现进口烟气量的增加会导致脱硝效率降低,吸收液中NaClO_2的质量浓度对脱硝效率影响最大,当pH=5、NaClO_2质量浓度为4.0 g/L、NO质量浓度为450 mg/m~3、气体流量为800 mL/min时,脱硝效率最高.在此基础上进行同时脱硫脱硝实验,考察NaOH质量浓度和SO_2质量浓度对脱硫脱硝效率的影响,发现NaOH质量浓度为0.5 g/L、SO_2质量浓度为180 mg/m~3时同时脱硫脱硝效率最高,NO_x和SO_2的最大去除效率分别达到90%和100%,结果显著优于脱硝实验中NO_x的最大去除效率(60%).SO_2与NO_x存在协同去除效应.该研究结果对陶瓷烟气的治理具有实际意义.     

钴络合物体系同时脱硫脱硝实验研究

烟气同时脱硫脱硝中,NO脱除是其关键问题,乙二胺合钴具有高效催化氧化NO的能力,但Co2(SO3)3沉淀的生成导致脱硝效率降低,实验在乙二胺合钴溶液中加入尿素,使吸收后SO2高效氧化,生成易溶于水的Co2(SO4)3,以保证长时间高的NO脱除效率和高的SO2吸收氧化效率。实验表明:乙二胺合钴溶液中加入尿素,可保证吸收后SO2氧化效率接近100%,NO脱除效率在95%以上;正交实验表明:吸收液pH值对SO2的吸收效率影响最大,其次为吸收液温度和尿素浓度;烟气中氧气含量对SO2的氧化效率影响最显著,其次是吸收液温度和尿素浓度。     

微波辐射磷钼酸镧盐催化柴油氧化脱硫研究

 研究了微波辐射下磷钼酸镧盐催化模型油和直馏柴油的氧化脱硫反应,并比较了不同萃取条件下柴油的脱硫率和回收率.结果表明,在相同的反应条件下,微波辐射加热时DBT,BT的脱除率比普通加热分别提高了7.5倍和3.9倍.二苯并噻吩和苯并噻吩的氧化反应都符合表观一级反应动力学规律.在70℃和400W微波功率下,DBT,BT的脱除率可分别达到94.0%和91.2%.直馏柴油氧化脱硫的最佳反应条件为:剂油质量比为7.1mg/g,H₂O₂初始浓度为0.44mol/L,微波功率为400W,反应温度为70℃和反应时间为120min.当V(DMF)/V(柴油)为1/4和萃取1次时,柴油脱硫率为64.5%,回收率为97.6%,当提高V(DMF)/V(柴油)或萃取次数,柴油的脱硫率提高了,但回收率却明显下降.在氧化脱硫过程中,首先过氧化氢亲核进攻催化剂的活性中心Mo(Ⅵ),然后氧化噻吩类形成亚砜,最后亚砜进一步被氧化生成砜.     

粉尘对介质阻挡放电脱硫脱硝效率影响的研究

火电厂燃煤中排放的硫氮氧化物造成大气污染的主要成分之一,介质阻挡放电是一项有效的同时脱硫脱硝技术,研究了粉尘在介质阻挡放电空间中的电场荷电与扩散荷电;分析粉尘对脱硫、脱硝效率的影响,得出粉尘本身对脱硫有促进作用,提升脱硫效率3%左右,粉尘对NO没有脱除作用,随着输入电压提高,粉尘荷电造成的能量消耗影响减小,粉尘消耗多余能量降低放电空间温度使脱除率有所提升。     

介质阻挡放电模拟烟气脱硫

应用介质阻挡放电方法在高温、不用催化剂的条件下,将模拟烟气中的SO2直接氧化成雾状H2SO4微粒,再采用静电收雾器回收,实现了资源化烟气脱硫.并就SO2原始浓度、H2O浓度以及等离子体反应时间等因素对SO2脱除率的影响进行了实验研究,结果表明,在SO2体积分数为400×10-6,O2浓度为21.0%,H2O浓度为4.0%条件下,SO2脱除率最高,达到了84.0%.     

大气压非平衡等离子体注入烟气脱硝研究

为改进羟基自由基烟气脱硝效率,采用强电离电场放电方法制取高浓度羟基自由基,并直接注入烟气中氧化NOx生成硝酸,整个过程无催化剂、吸收剂.研究了·OH注入量和气体温度的变化对脱硝率的影响.结果表明,NO及NOx的脱除率随·OH注入量的增大明显上升,烟气温度为70℃,流量1.2 m3/h,NO被完全脱除,NOx脱除率可达92%以上.温度是影响脱硝率的主要因素之一,温度每升高10℃,NOx脱除率降低约13.3%.在一定范围内,NOx初始浓度对于脱硝率影响甚微.     

微波辐射下柴油的催化氧化脱硫效果研究

将苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)分别溶于正辛烷配成模型油,以H2O2为氧化剂,研究普通加热和微波辐射加热下磷钼酸催化模型油和直馏柴油的氧化脱硫效果.分析了催化剂用量、H2O2初始浓度、反应温度和反应时间等对DBT、BT脱除率的影响,分析了不同萃取条件下的柴油脱硫率和回收率.结果表明,微波辐射加热下,DBT、BT的脱除率比普通加热分别提高了7.7倍和3.7倍;在70℃和400W微波功率下,DBT、BT的脱除率分别为95.4%和62.3%;催化剂用量、H2O2初始浓度、反应温度和反应时间等对DBT、BT的氧化脱除率均有影响;v(萃取剂)/v(柴油)为1/4时,采用DMF萃取1次,柴油的脱硫率为61.8%,回收率为98.4%,萃取次数增加,柴油脱硫率提高,而回收率明显下降.