论文部分内容阅读
ClO2是一种高效绿色的氧化剂,在水处理领域已得到成功应用。但是,ClO2在废气脱硫脱硝处理领域的应用目前尚处于试验性研究阶段,ClO2脱硫脱硝的机理、工艺方式、工艺条件以及ClO2溶液的供给方式等基础的工程应用技术还需要进一步研究。鉴于此,本文以成本较低的氯酸钠与盐酸反应工艺制备的ClO2溶液为脱硫脱硝氧化剂,首先在实验室条件下探讨ClO2溶液的氧化特性、脱硫脱硝效能及影响因素,进而研究C102溶液的脱硫脱硝机理,最后通过ClO2脱硝氧化剂供给系统设计,并将其用于燃煤锅炉烟气的脱硫脱硝处理工艺,考察ClO2溶液脱硫脱硝工程应用的效果,为二氧化氯液相脱硝应用提供参考。主要研究内容及结果如下：(1)用ORP(氧化还原电位)测定仪考察了温度、pH对不同浓度ClO2溶液氧化还原电位的影响,结果表明,ClO2溶液的氧化还原电位随浓度和pH增加而增加,其中pH和ClO2浓度的影响显著,温度的影响相对较小；在20℃、pH=3～5条件下,200mg/LClO2溶液的氧化还原电位在0.76-0.92V之间,具有较高的氧化能力。(2)利用实验室规模的喷淋式脱硫脱硝装置,考察了ClO2浓度(c)、气体浓度、pH、填料高度(h)、温度、液气比(L/G)因素对ClO2溶液脱硫脱硝率的影响,得到较佳的脱硫脱硝条件为在pH=4、T=20℃、h=25cm、 L/G=20L/m3的情况下,c=200mg/L时NO(268mg/m3)去除率为98%,c=100mg/L时SO2(1143mg/m3)去除率为99.8%。ClO2溶液同时脱硫脱硝时,SO2的去除率总体高于NO, NO去除率比ClO2溶液与其单独作用时低。(3)对ClO2溶液脱硫脱硝机理的研究结果表明,ClO2溶液氧化吸收NO的最终产物为NO3-,逸出的NOx可被NaOH溶液吸收转化为NO2-和NO3-; ClO2溶液氧化吸收SO2最终产物为SO42-,逸出的SOx被NaOH溶液吸收转化为SO32-和SO42-。(4)采用自行设计的ClO2氧化剂连续供给系统应用于工程现场ClO2溶液脱硫脱硝,首先利用廉价钙碱液对待处理烟气中的SO2进行吸收,去除率在99%以上；然后在烟气NO浓度为212～229mg/Nm3、流速为2-2.5m/s、温度为50-60℃的工况下,用pH为5.5-7、浓度为200-500mg/L的ClO2溶液进行氧化脱硝并辅以钠碱液吸收,得到NOx去除率在80.4-88.8%之间,处理后的烟气中NOx低于46mg/Nm3,可以保证达标排放。