论文部分内容阅读
大气污染问题是我国21世纪面临的最严峻的挑战之一，NOx和SO2是主要的大气污染物，中小型燃煤锅炉造成的NOx和SO2污染尤为严重。我国针对锅炉烟气修订了新的国家标准，该标准大幅度降低了SO2的排放限值，并新增了NOx和汞的排放限值。石灰石-石膏法脱硫技术高效稳定，应用最为广泛，市场占有率超过90％。本文在石灰石-石膏法脱硫技术的基础上，选择合适的脱硝添加剂拟实现同时脱硫脱硝，为中小型燃煤锅炉的烟气治理探索一条新的技术途径。 首先在喷淋实验装置中进行试验，探索了石灰石-石膏法的脱硫脱硝效果。最佳实验条件为:浆液浓度为10g/L，吸收液温度为50℃，液气比为13L/m3，吸收液保持原始pH;此时脱硫率为90.09％，脱硝率为5.28％。脱硫率随浆液浓度和温度的升高，先升高后降低;随着液气比增加快速升高后逐渐稳定;吸收液初始pH为8～9，反应后pH稳定在6～6.2。 随后对脱硝添加剂进行了对比和选择，考察了二氧化氯和臭氧作为脱硝添加剂的脱硝效果，通过脱除效率和投资成本的对比，确定选择二氧化氯作为脱硝添加剂。研究确定了二氧化氯联合石灰石-石膏法脱硫脱硝的最佳工艺条件:ClO2浓度为175mg/L，石灰石浆液浓度为10g/L，吸收液温度为30℃，液气比为15L/m3。此时脱硫率为100％，脱硝率为97.07％。脱硫脱硝产物可以用于制备α-半水石膏，实现脱硫脱硝产物最高价值资源化。 最后对反应前后吸收液中相关离子进行分析，探讨了二氧化氯联合石灰石-石膏法同时脱硫脱硝的反应机理。研究表明:反应前吸收液中主要成分为ClO2和少量的ClO3-、Cl2、Cl-;反应后吸收液中主要离子为SO42-、NO3-、Cl-和少量的Cl2;吸收过程中，NO和SO2分别被氧化NO3-和SO42-，ClO2还原产物主要为Cl-。通过分析，解释了ClO2作为脱硝添加剂实现同时脱硫脱硝的机理，为工业化应用提供了扎实的理论依据。 本方法在不改变原有湿法脱硫工艺和设备的基础上，以最简单最经济可行的方式实现了同时脱硫脱硝，为中小型燃煤锅炉探索了一条烟气治理的新路径。