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为了抑制酸沉降污染,SO2的治理工作已进行了许多年,因而各方面技术都比较成熟。但近年来,NOX排放量的猛增使得开发高效的脱硫脱硝新技术刻不容缓。半胱氨酸亚铁溶液在净化烟气的同时还能实现吸收剂的循环再生,是同时脱硫脱氮技术的重要研究方向。其再生处理方法主要有三种,电还原法耗能大且产物不易处理,生物法再生过程缓慢且再生率低,而化学法不仅可以获得较高的再生效率,且在碱性条件下还可得到副产物,具有开发和应用前景。本文是在SO2和NOX同时存在的情况下,通过在半胱氨酸亚铁吸收液中添加硫氢化钠来吸收SO2和NOX,对脱硫和脱氮两个过程进行机理及动力学研究,并从吸收液的角度来分析脱硫脱氮过程,避免了气体分析的不易采样和测量的问题,此方法的特点在于结合分步法和一体法,充分利用两者优势使其缺陷得以互补,主要研究内容有:(1)当55℃且[Fe2+]/[CySH]=1:4时,对半胱氨酸亚铁溶液脱硫脱氮的反应机理进行研究,当pH在7.0~10.0范围内变化时,分析反应产物中Fe、半胱氨酸和胱氨酸的含量,结果表明pH=7.0时,Fe(CyS)2与NO反应形成络合物Fe(CySSCy)(NO)2,主要以固体形式存在;而pH≥8.0时形成的产物中无络合物Fe(CySSCy)(NO)2生成,主要以液体形式存在;在CySSCy吸收SO2的过程中,计算离解平衡时NaHS和SO2存在形式的分布系数,进一步推断出参加反应的离子形式,消耗的还原剂是SO32-和HS-。(2)解释传质——反应动力学过程。实验改变了液相体积、搅拌速度和吸收液浓度,测定出溶液的吸收速率从而判断反应动力学区域,实验结果表明Fe(CyS)2与NO反应的动力学区域为快速拟一级反应,并且N′=0.1779CL1/2,脱硫过程的区域是快速拟m级反应;FeIICySH吸收NOX的实验和计算增强因子数值比较吻合;FeIIICySSCy吸收SO2反应的体积传质系数与层状膜厚度无关,且增强因子与SO2的浓度也无关。(3)在证实半胱氨酸亚铁溶液在HS-/SO2/OH-体系中可再生的基础上,反应温度在50~80℃的范围内变化时,半胱氨酸的再生率、硫的回收率基本保持不变,η再生率≥90%,η回收率≥93%。