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化工进展 2020年第3期39卷 834-841页

作者：魏永久张月郭雨生王春波白涛华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003 山西大学动力工程系山西太原030013

喷淋鼓泡塔内的反应是典型的气液两相流,为研究喷淋鼓泡内氨水对烟气中As2O3吸收特性,探索新型喷淋鼓泡技术的污染物一体化控制潜力,以空气和SO2为模拟烟气,利用喷淋鼓泡吸收塔研究了液气比、浸液深度、氨水质量浓度、SO2质量浓度对氨... 详细信息

喷淋鼓泡塔内的反应是典型的气液两相流,为研究喷淋鼓泡内氨水对烟气中As2O3吸收特性,探索新型喷淋鼓泡技术的污染物一体化控制潜力,以空气和SO2为模拟烟气,利用喷淋鼓泡吸收塔研究了液气比、浸液深度、氨水质量浓度、SO2质量浓度对氨水吸收气相As2O3的影响。研究表明:氨水对As2O3的吸收效率随液气比增加先增大后趋于平缓;浸液深度增大,氨水吸收As2O3的效率降低;As2O3与氨水中OH-作用生成的AsO33-溶于氨水实现氨水对As2O3的吸收,氨水吸收As2O3的效率随氨水质量浓度的增大先上升后下降;碱性环境下,SO2与NH3作用生成SO32-的水解增加了溶液中OH-,促进了氨水对As2O3的吸收,又因SO32-水解产生HSO3-电离出H+对部分OH-中和以及NH3挥发等因素,促进作用表现为吸收效率随SO2质量浓度的增加先上升后下降。在氨水质量浓度为0.07%、SO2质量浓度为525mg/m^3、液气比10L/m^3、浸液深度5cm时吸收效率达到最大82%。

关键词：气液两相流喷淋鼓泡氨水吸收 As2O3脱除

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喷淋鼓泡氨法多污染物脱除特性研究

喷淋鼓泡氨法多污染物脱除特性研究

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作者：刘瑞琪华北电力大学

学位级别：硕士

随着社会经济的快速发展,能源与环保问题日益凸显,对燃煤电厂烟气污染物处理提出了更高的要求。目前燃煤电厂往往通过单一技术的升级来满足SO、NOx、PM的深度脱除要求,缺乏全流程整体考虑,存在很大的节能空间。本文利用喷淋鼓泡实验系统... 详细信息

随着社会经济的快速发展,能源与环保问题日益凸显,对燃煤电厂烟气污染物处理提出了更高的要求。目前燃煤电厂往往通过单一技术的升级来满足SO、NOx、PM的深度脱除要求,缺乏全流程整体考虑,存在很大的节能空间。本文利用喷淋鼓泡实验系统,以氨水为吸收剂,研究了基于臭氧前置氧化的同时脱硫脱硝特性;建立了基于响应曲面法脱除效率回归模型,分析了各因素交互作用对脱除效率的影响;研究了脱除过程中颗粒物的排放特性。具体工作如下:(1)利用喷淋鼓泡塔进行臭氧前置氧化氨法同时脱硫脱硝实验,研究了不同O/NO摩尔比下SO和NO的氧化性能及对脱硫脱硝效率的影响;对比了仅喷淋、仅鼓泡与喷淋鼓泡下的同时脱硫脱硝性能,考察了喷淋鼓泡塔运行过程中的SO浓度、NO浓度、液气比、浸液深度对同时脱硫脱硝性能的影响。结果表明,O/NO摩尔比的增大可显著提高脱硝效率;SO浓度的增大会促进NO的脱除;液气比和浸液深度的增加均可提高脱硫脱硝效率。在O/NO摩尔比等于1,液气比为6 L/m,浸液深度为50 mm,氨水质量分数为0.06%时,喷淋鼓泡技术脱硫、脱硝效率分别可达99.6%、82.5%,脱除效率均高于同工况下仅喷淋技术和仅鼓泡技术。(2)基于响应曲面法,建立了脱硫、脱硝效率的回归模型,探究了氨法臭氧前置氧化同时脱硫脱硝过程中多个运行参数与脱硫脱硝效率的影响。考察了O/NO摩尔比(A)、SO浓度(B)、液气比(C)、浸液深度(D)单个因素及各因素两两交互项对脱硫脱硝效率的影响。得到脱硫效率影响的线性项显著性排序D>C>B>A,交互项显著性排序CD>BD>BC>AD>AC=AB;脱硝效率影响的线性项显著性排序D>A>C>B,交互项显著性排序CD>AC>AD>AB>BC>BD。(3)通过对喷淋鼓泡塔后颗粒物进行采样,研究了臭氧前置氧化下同时脱硫脱硝时颗粒物排放特性,讨论了SO浓度、NO浓度、液气比、浸液深度等常见运行参数对颗粒物排放的影响,对比了仅喷淋、仅鼓泡的颗粒物排放特性。结果表明,颗粒物粒径分布呈单峰分布,喷淋鼓泡技术颗粒物排放量低于仅喷淋技术,特别是同时脱硫脱硝工况下,下降幅度约为20%左右。SO浓度的提高将增加颗粒物排放水平;伴随NO的加入,颗粒物的排放水平显著提高,提高了约57%;液气比和浸液深度的增加均会降低颗粒物的排放水平。

关键词：喷淋鼓泡臭氧同时脱硫脱硝曲面响应法颗粒物

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喷淋鼓泡塔内氨法对烟气中As2O3的吸收特性实验研究

喷淋鼓泡塔内氨法对烟气中As2O3的吸收特性实验研究

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作者：魏永久华北电力大学

学位级别：硕士

燃煤电站烟气污染物排放除了SO、NO、PM等,还会生成大量的痕量元素给环境造成极大的污染,其中,As是使人致癌最普遍、危害性最大的元素之一。目前国内外环保部门已逐步将烟气砷的排放控制纳入考量范畴,我国也提出支持包括烟气砷在内的污... 详细信息

燃煤电站烟气污染物排放除了SO、NO、PM等,还会生成大量的痕量元素给环境造成极大的污染,其中,As是使人致癌最普遍、危害性最大的元素之一。目前国内外环保部门已逐步将烟气砷的排放控制纳入考量范畴,我国也提出支持包括烟气砷在内的污染物协同脱除。燃煤过程中砷的控制方法有很多种,而对于燃煤电站烟气中砷的控制研究相对较为薄弱。利用现有污染物控制单元开展烟气砷控制是一条既可以实现污染物协同控制又可以节约投资成本的技术路线。喷淋鼓泡技术是一种新型脱硫技术,本文在喷淋鼓泡塔的基础上增加了气相AsO发生装置,以空气和SO为模拟烟气,采用控制变量法探究了氨水质量浓度、SO入口质量浓度、液气比、浸液深度等关键运行参数对氨水吸收气相AsO效果的影响。结果表明:氨水质量浓度增加,脱砷效率及脱砷总量先增大后减小,0.07%质量浓度下的效率可稳定在82%左右;SO的通入可以促进氨水对气相AsO的吸收,促进作用表现为随SO入口质量浓度的增加先增大后减小,烟气中SO入口质量浓度为1500ppm时效率达到最大值;随着液气比的增大,氨水对AsO的吸收效率及脱砷总量先增大后趋于稳定;浸液深度与氨水的脱砷效率呈负相关。从实验系统能耗以及设备维护方面考虑,本实验分别取10L/m和5cm作为最佳液气比和最佳浸液深度。由于实际工程运用中,烟气中不仅含有SO,还含有NO,虽然独立脱硫脱硝的效率很高,但由于其自身存在的缺点使得联合脱硫脱硝技术成为了目前国内外关注的热点。本文将以O、NO、空气、SO为模拟烟气,基于臭氧前置氧化的方法,结合新型喷淋鼓泡技术探究O/NO摩尔比、氨水质量浓度、SO入口质量浓度、液气比、浸没深度等运行参数在脱硫脱硝工况下对氨水脱除气相AsO影响。结果表明:喷淋鼓泡技术下氨水对AsO的吸收效率和脱砷总量随O/NO摩尔比的增加先大幅上升,后增幅减小;氨水对AsO的平均吸收效率以及脱砷总量随氨水质量浓度的增加先增大后减小,在氨水质量浓度为0.05%时脱砷效率达到最大值70.8%;SO的通入可以促进氨水对AsO的吸收;液气比增大,氨水对AsO的吸收效率及脱砷总量先增大后逐渐趋于平缓;浸液深度越大,氨水吸收AsO的效率不升反降,在浸液深度为5cm时效率为70.8%,当浸液深度增加到14cm时,效率降低到32.6%。

关键词：喷淋鼓泡气液两相流氨水吸收 As2O3脱除

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