烟气湿式同时脱硫脱氮技术研究.pdf

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1、第1期（总第125期）机械管理开发2012年2月No.1（SUMNo.125）MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTFeb.2012烟气湿式同时脱硫脱氮技术研究张韬伟，卢垚，李斌（中北大学化工与环境学院，山西太原030051）摘要：研究采用尿素和高锰酸钾配制不同浓度的吸收液，在鼓泡吸收反应器中，对模拟烟气进行湿法烟气脱硫脱氮的试验结果表明，尿素/高锰酸钾吸收液可以高效地脱除模拟烟气中的二氧化硫和氮氧化物，高锰酸钾含量的增加可以显地著提高脱氮效率，是决定脱氮效率高低的重要因素，在尿素与高锰酸钾含量分别为5%和2.0mmol/L时可达到60%的平均脱氮效

2、率和99%以上的脱硫效率；尿素含量、吸收液高度、反应温度和进气流量均对脱氮效率产生不同程度的影响。关键词：大气污染；二氧化硫；氮氧化物；尿素；高锰酸钾中图分类号：X784文献标识码：A文章编号：1003-773X（2012）01-0068-030引言物的脱除逐渐增大，浓度从0增加到5%的过程中脱除采用尿素湿式同时脱硫脱氮技术净化燃煤烟效率明显增强，浓度超过5%后脱除效率变化趋势变得气。首先分析燃煤烟气成分特点，在已有的研究基础平缓许多，当吸收液中尿素浓度达到15%时，脱除效率上对尿素法脱硫脱氮进行分析，了解反应进行的限度，高达70%。考虑脱氮的经济性和脱氮效率，在研究尿为实验提供

3、理论基础；重点考察操作参数对尿素法脱素/高锰酸钾湿法脱氮实验中选用5%尿素浓度的吸硫、脱氮的影响规律，从而优化实验操作条件；通过控收液。制不同的反应操作参数，确定不同操作参数（尿素浓度、吸收液温度、pH值、反应停留时间、进气NOx浓度、进气SO2浓度等）对氮、硫脱除效率的影响规律。通过实验，分析净化效率影响因素和提高净化效率方案，最终得到湿法同时脱硫脱氮最优化的工艺参数。1材料与方法1.1材料与仪器图1尿素浓度对脱氮效率的影响2.2吸收液温度对脱氮效率的影响1）实验设备：721紫外分光光度计，玻璃转子流量实验反应条件：吸收液2000mL，进气流量计，电热恒温水浴锅，电子天平，SA

4、751.5采样泵，日用400mL/min，高锰酸钾浓度2.0mmol/L，尿素浓度5%，电炉，精密pH计，JB-3型定时恒温磁力搅拌器，托盘反应时间20min。实验结果，如图2所示。天平，恒温电阻炉。2）实验药品：亚硝酸钠，冰乙酸，无水对氨基苯磺酸，N-1-萘乙二胺盐酸盐，高锰酸钾，浓盐酸，甲醛，尿素，硫代硫酸钠，氨基磺酸铵，变色硅胶。1.2试验方法氮氧化物监测：盐酸萘乙二胺分光光度法；二氧化硫监测：碘量法。[1]图2吸收液温度对脱氮效率的影响2单独脱氮影响因素研究从图2可看出吸收液温度对尿素/高锰酸钾湿法2.1尿素浓度对脱氮效率的影响脱氮效率的影响，在吸收液温度低于40℃时，脱

5、氮效分别配置2000mL浓度依次为2.5%、5%、7.5%、率随温度的升高略有增加。在40℃的反应吸收温度10%、12.5%、15%的尿素溶液研究尿素浓度变化对脱下，尿素/高锰酸钾溶液的脱氮效率达到最高，约为硫脱销效率的影响（实验反应条件：反应温度为40℃，58%，随后温度升高并不能增加脱氮效率，相反还会下吸收液2000mL，进气流量400mL/min，高锰酸钾浓度降；当吸收液温度达到80℃温度时，脱硝效率仅为2.0mmol/L，反应时间20min），实验结果，如图1所示。42%。由此可推测在该实验条件下，温度对平衡常数从图1可以看出随着尿素溶液浓度的增加氮氧化的影响要大于对反应

6、速率常数的影响；也有可能是随收稿日期：2011-09-16作者简介：张韬伟（1986-），男，河北张家口人，在读硕士研究生，从事大气污染防治。E-mail:zhangchao523@ahoo.com.cn.通讯作者：李斌（1972-），男，副教授，从事大气污染防治的研究。·68·第1期（总第125期）张机韬械伟，管等：理烟气开湿发式同时脱硫脱氮技术研究2012年2月着吸收液温度的升高，氮氧化物的溶解度下降，没有溶于吸收液的氮氧化物难以去除；同时NO氧化成NO2的反应速率下降，反应生成的HNO2会减少，去除率也会下降。综上所述，本实验吸收液温度40℃为最佳反应温度。2.3吸收液pH

7、对脱氮效率的影响浓度为5%的尿素溶液pH值为8.5，弱碱性。本实验采用HCl和NaOH调节吸收液的pH，实验反应条件：图4进口气体流量对脱氮效率的影响吸收液2000mL，进气流量400mL/min，高锰酸钾浓度由图5可看出，在进口气体流量为300L/min时，2.0mmol/L，尿素浓度5%，反应时间20min。图3所示脱氮效率随着吸收液高度的增加有所增大，但当吸收的吸收液在酸性、中性和碱性三种条件下的脱氮效率。液高度超过为60cm后脱氮效率也不会有太大的增加。所以考虑到药品的经