【摘 要】
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自十八世纪第一次工业革命以来,燃煤所产生的烟气排放量越来越多,燃煤烟气中氮氧化物对人类和生态环境和造成了巨大的危害,因此,我国“十三五”规划对氮氧化物废气排放量制定
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自十八世纪第一次工业革命以来,燃煤所产生的烟气排放量越来越多,燃煤烟气中氮氧化物对人类和生态环境和造成了巨大的危害,因此,我国“十三五”规划对氮氧化物废气排放量制定了更加严苛的控制标准。烟气中一氧化氮(NO)又占氮氧化物的90%,因此燃煤烟气中一氧化氮的控制是重点,而一氧化氮分子含有双原子π键,氧化还原反应活化能比较高、反应活性比较低,导致NO的去除难度大。许多工业企业在煤粉燃烧过程中采取了低NOX燃烧等技术,同时加大了SCR脱硝装置的投入,煤粉在燃烧时所产生氮氧化物的浓度通过上述两个措施得以初步控制,其次煤粉燃烧后生成的氮氧化物烟气经过新型湿法脱硝等技术进行再次净化,最终达到排放标准后的氮氧化物烟气可以进行排放。传统的湿法脱硝技术虽然工艺简单,但是对NO脱除效率低。新型湿法脱硝技术——液相络合脱硝技术在传统脱硝技术的研究基础上将过渡金属和配体螯合,生成的螯合物对烟气中NO具有较强选择性捕获效果和络合脱除能力。本文在前人的研究基础上,采用乙二胺四乙酸(EDTA)螯合亚铁Fe(Ⅱ)络合脱除NO,同时利用次磷酸钠(NaH2PO2)对饱和吸收液进行还原再生。实验包含以下内容:首先,利用EDTA螯合Fe(Ⅱ)生成络合脱硝溶液Fe(Ⅱ)-EDTA,使用Fe(Ⅱ)-EDTA在鼓泡吸收管中对NO进行络合脱除实验。考察了反应pH、Fe(Ⅱ)/EDTA摩尔比、Fe(Ⅱ)-EDTA浓度和温度对络合液脱硝效率的影响。实验结果表明,Fe(Ⅱ)和EDTA在摩尔比为1的条件下螯合形成的脱硝液对NO具有较高的脱除效率,当控制反应pH为6、Fe(Ⅱ)-EDTA浓度为20mmol/L、温度为303K时,络合液Fe(Ⅱ)-EDTA对NO的脱除总效率可达到82%以上。其次,在络合液对NO吸收饱和的基础上,使用次磷酸钠对饱和吸收液进行还原再生研究,主要考察了再生反应pH值、次磷酸钠用量、搅拌速度以及温度对吸收液还原再生的影响。实验结果表明,当使用5.28g/L的次磷酸钠对200mL的饱和吸收液液进行还原再生时,控制反应pH为6、搅拌速度为800rpm、温度为323K的情况下,吸收液的再生效率可达93%。最后,本文对还原再生后的吸收液对NO的脱除总效率进行研究,通过改变再生吸收液脱除NO反应的pH、温度和再生次数进行实验。实验结果表明,当再生吸收液对NO吸收反应pH为6、温度为303K时,再生吸收液对NO脱除总效率可达73%,当再生吸收液再生3次后,再生吸收液内Fe(Ⅱ)-EDTA浓度逐渐降低,再生吸收液对NO的脱除总效率仍然可达61%。
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