陶瓷膜接触器化学吸收氮氧化物的传质过程与阻力分析

作     者：周鑫 邱鸣慧 罗平 ZHUO Xin;QIU Minghui;LUO Ping

作者机构：南京工业大学环境科学与工程学院江苏南京211816 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2020年第71卷第8期

页      面：3652-3660页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFC0205700) 国家自然科学基金项目(91534108,21838005) 国家高技术研究发展计划项目(2012AA03A606) 

主　　题：陶瓷膜 膜接触器 脱硝 膜吸收 传质过程 

摘      要：针对选择性催化还原技术(SCR)存在装置大、运行费用高、催化剂中毒失活等问题,将平均孔径为100 nm的Al2O3陶瓷膜进行疏水改性并组装成膜接触器,以NaClO2水溶液为吸收液,开展陶瓷膜接触器在烟气脱硝领域的应用研究。考察了陶瓷膜接触器在化学吸收脱硝中的稳定性,以及气体流量、吸收液浓度、吸收液流量、吸收液pH等因素对NO脱除率和传质通量的影响,基于阻力串联模型,建立总传质系数方程。研究表明,陶瓷膜接触器在连续600 min运行过程中,NO的脱除效率及传质通量分别稳定在99%和0.038 mol·m^-2·h^-1左右。进气流量的增加会促进NO的吸收,吸收液pH=3时具有最高的氧化吸收性能,同时提高吸收液的浓度会增强NO的脱除效果。NO的传质过程同时受气、液、膜三相阻力控制,传质阻力分析结果表明,可以通过增加气体流速减小气相阻力,增加吸收液浓度同时降低pH减小液相阻力。本研究在烟气脱硝领域具有良好的应用前景。