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伞罩型脱硫除尘塔NaClO_2同时脱硫脱硝实验研究

作　者: 刘侃
导　师: 李彩亭
学　校: 湖南大学
专　业: 环境工程
关键词: NaClO2 伞罩型 脱硫除尘塔 同时脱硫脱硝
分类号: X701.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文介绍了我国SO2和NOx的排放状况,通过对目前我国火电厂现状的概述,说明了研发新型同时脱硫脱硝工艺的重要性,并介绍了目前国内外主要的同时脱硫脱硝方法；研究了伞罩型脱硫除尘塔(Dedusting and Desulphurization Tower with Umbrella Plates,DDTUP)的同时脱硫脱硝性能,首次把湿法同时脱硫脱硝工艺与拥有我国自主知识产权的脱硫塔型相结合；并简要的介绍了伞罩型脱硫除尘塔的设计结构、运行机理和主要优点。利用NaClO2为吸收剂,通过模拟火电厂的工况条件,在伞罩型脱硫除尘塔内进行了同时脱硫脱硝实验研究。通过实验研究发现,NaClO2的初始浓度、吸收液的初始pH、烟气入口气速、SO2和NOx的初始浓度,液气比等对同时脱除效率有较大的影响。综合考虑经济性因素和实验分析结果,得出了伞罩型脱硫除尘塔的同时脱硫脱硝的最佳实验条件。在最佳实验条件下,伞罩型脱硫除尘塔的脱硫效率能够达到85%以上,同时脱硝效率达到67%。在查阅了大量同时脱硫脱硝机理文献的基础上,系统地总结了SO2和NOx在NaClO2中的反应过程和吸收机理,发现NaClO2在pH 3-4之间产生的黄绿色ClO2气体具有很强的氧化能力,并且说明了NaClO2溶液脱硝原理主要源于ClO2把NO氧化成NO2,而NO2的进一步吸收通过N2O3和N2O4的水解完成。探讨了提高溶液初始pH对于减少ClO2等气体造成的二次污染的作用,首次提出了反应最佳初始pH条件应该在5左右。在前人研究的基础上,进一步分析了SO2在NaClO2中的传质机理。分析发现,SO2在NaClO2中的吸收过程主要受气膜控制。并推导出了SO2在NaClO2中的总吸收速率公式。结果显示,SO2的吸收速率主要跟SO2的流量,入口SO2分压,以及SO2在NaClO2中的浓度有关。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
插图索引  10-11
主要符号表  11-12
第一章 绪论  12-20
  1.1 我国能源使用现状  12-14
  1.2 我国SO_2排放现状  14
  1.4 我国的NO_x排放现状  14-15
  1.5 烟气同时脱硫脱硝技术  15-19
  1.6 本文的研究背景和创新点  19-20
第二章 伞罩型脱硫除尘塔同时脱硫脱硝正交实验研究  20-32
  2.1 伞罩型脱硫除尘塔简介  20-24
    2.1.1 伞罩型脱硫除尘塔的研发背景  20-21
    2.1.2 伞罩型脱硫除尘塔应用结构简介  21-22
    2.1.3 伞罩型脱硫除尘塔工作原理简介  22-23
    2.1.4 伞罩型脱硫除尘塔的优点  23-24
  2.2 伞罩型脱硫塔同时脱硫脱硝正交实验装置与方法  24-27
    2.2.1 实验装置  24-25
    2.2.2 实验方法  25-26
    2.2.3 实验试剂  26
    2.2.4 计算方法  26-27
  2.3 正交实验设计结果分析  27-30
  2.4 本章小结  30-32
第三章 伞罩型脱硫除尘塔同时脱硫脱硝实验结果与讨论  32-42
  3.1 NaClO_2溶液初始浓度对脱除效率的影响  32-33
  3.2 烟气初始浓度对脱除效率的影响  33-35
    3.2.1 SO_2浓度对脱除效率的影响  33-34
    3.2.2 NO_x浓度对脱硝效率的影响  34-35
  3.3 吸收溶液初始pH值对脱除效率的影响  35-36
  3.4 烟气入口气速对脱除效率的影响  36-37
  3.5 液气比对脱除效率的影响  37-38
  3.6 反应时间对脱硫效率的影响  38-39
  3.7 本章小结  39-42
第四章 同时脱硫脱硝反应机理研究  42-58
  4.1 NaClO_2性质简介  42
  4.2 ClO_2对于NaClO_2溶液同时脱硫脱硝的促进作用  42-44
    4.2.1 ClO_2性质与制备  42-43
    4.2.2 ClO_2在NaClO_2溶液中的主要化学反应  43-44
  4.3 NO在NaClO_2溶液中的脱除机理研究  44-48
    4.3.1 NO在NaClO_2溶液中的主要化学反应  44-46
    4.3.2 NO在NaClO_2溶液中的反应机理的深入探讨  46-48
  4.4 SO_2在NaClO_2溶液中的脱除机理研究  48-57
    4.4.1 气液传质机理  48-52
    4.4.2 S_O2在NaClO_2溶液中的传质机理研究  52-57
  4.5 本章小结  57-58
结论与展望  58-60
  结论  58-59
  展望  59-60
参考文献  60-65
致谢  65

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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 > 脱硫与固硫
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