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飞灰/石灰吸着剂制备及其脱硫脱硝性能的研究
作 者: 李晓岩
导 师: 钱枫
学 校: 北京工商大学
专 业: 环境工程
关键词: 飞灰 石灰 水合 同时脱硫脱硝 宏观结构
分类号: X701
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
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内容摘要
本论文以飞灰和石灰为原料,对干法脱硫脱硝吸着剂的制备及其同时脱硫脱硝性能进行了研究,并探讨了吸着剂宏观结构特性对脱硫脱硝性能的影响。采用常压水合、蒸汽水合、加压水合三种水合方式制备吸着剂,研究了制备条件如:飞灰/石灰比、水合温度、蒸汽压力、水合压力等因素对吸着剂宏观结构特性和脱硫脱硝的影响。结果表明,常压水合时,随着飞灰/石灰比的增大,比表面积和孔体积逐渐减小,平均孔径也逐渐减小,而中位径逐渐增大。随着水合时间的延长比表面积和孔体积逐渐增大,且3h后增加幅度减小。水合温度25℃时,平均孔径和中位径随着水合时间延长而减小;水合温度90℃时,平均孔径和中位径随着水合时间的延长而增加。常压水合制得的较优的吸着剂比表面积为74.71m2/g,中位径为227.66?,平均脱硫率为76.89%,平均脱硝率为36.27%;蒸汽水合时,随着蒸汽压力的增大,比表面积和孔体积逐渐增大,平均孔径和中位径先增大后减小,以蒸汽压力0.8MPa时,平均孔径和中位径为最大,较优的吸着剂比表面积为62.63m2/g,中位径为275.11?,平均脱硫率为77.47%,平均脱硝率为36.76%;加压水合时,随着水合压力的增大,比表面积和孔体积逐渐减小,平均孔径和中位径先增大后减小,以水合压力1.2MPa时,平均孔径和中位径为最大,较优的吸着剂比表面积为73.23m2/g,中位径为277.18?,平均脱硫率为78.64%,平均脱硝率为37.04%。在上述工作基础上,本研究进一步考察了吸着剂宏观结构特性对脱硫脱硝性能的影响,结果认为,对于不同条件下制得的吸着剂其宏观结构特性在满足比表面积40m2/g以上同时满足中位径在200?以上时,就可以认为该吸着剂具有较高的脱硫脱硝活性,利于同时脱硫脱硝反应的进行。本文分别研究了反应温度、相对湿度、SO2和NOx浓度、NO2/NOx比等工艺条件对吸着剂脱硫脱硝性能的影响,并建立了飞灰/石灰吸着剂同时脱硫脱硝宏观动力学模型,定量说明了主要工艺条件对脱硫脱硝效率的影响。
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全文目录
摘要 2-3 ABSTRACT 3-7 第一章 绪论 7-16 1.1 本文研究背景 7-10 1.2 烟气脱硫脱硝技术的发展现状 10-13 1.2.1 烟气脱硫技术 10-11 1.2.2 烟气脱硝技术 11 1.2.3 烟气同时脱硫脱硝技术 11-13 1.3 吸着剂的开发研究现状 13-15 1.3.1 脱硫吸着剂的研究 13-14 1.3.2 脱硝吸着剂的研究 14-15 1.4 本研究的意义及内容 15-16 第二章 吸着剂的制备条件对其宏观结构特性的影响 16-39 2.1 飞灰/石灰吸着剂制备机理 16-17 2.2 吸着剂的制备原料及其特性 17 2.3 吸着剂的制备方法 17-22 2.3.1 常压水合制备 18-19 2.3.2 蒸汽水合制备 19-21 2.3.3 加压水合制备 21-22 2.4 吸着剂宏观结构特性的测定方法 22-24 2.5 实验结果与讨论 24-38 2.5.1 常压水合制备吸着剂 24-30 2.5.2 蒸汽水合制备吸着剂 30-34 2.5.3 加压水合制备吸着剂 34-37 2.5.4 三种制备方式对吸着剂宏观结构特性影响的对比 37-38 2.6 小结 38-39 第三章 吸着剂宏观结构特性对脱硫脱硝性能的影响 39-77 3.1 脱硫脱硝的实验装置和条件 39-42 3.1.1 实验装置及方法 39-41 3.1.2 脱硫脱硝实验条件 41 3.1.3 吸着剂脱硫脱硝率的测定和计算 41-42 3.2 不同条件制备吸着剂的脱硫脱硝性能 42-69 3.2.1 常压水合制备条件对脱硫脱硝性能的影响 42-50 3.2.2 蒸汽水合制备条件对脱硫脱硝性能的影响 50-59 3.2.3 加压水合制备条件对脱硫脱硝性能的影响 59-68 3.2.4 三种制备方式对吸着剂脱硫脱硝性能影响的对比 68-69 3.3 不同宏观结构特性吸着剂的脱硫脱硝性能 69-75 3.4 小结 75-77 第四章 工艺条件对吸着剂脱硫脱硝效率的影响 77-95 4.1 反应条件对吸着剂脱硫脱硝性能的影响 77-85 4.1.1 反应温度的影响 77-79 4.1.2 反应湿度的影响 79-81 4.1.3 NO_2 和NO_x浓度的影响 81-83 4.1.4 NO_2/NO_x比的影响 83-85 4.2 脱硫脱硝宏观动力学研究 85-93 4.2.1 模型建立的思路 85-87 4.2.2 模型建立的方法 87-89 4.2.3 模型的讨论 89-93 4.3 小结 93-95 第五章 结论 95-98 参考文献 98-103 附录一 石灰有效钙的测定 103-104 附录二 相对湿度的计算 104-105 攻读硕士学位期间发表的论文 105-106 致谢 106
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废气的处理与利用
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