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臭氧氧化脱硝技术研究进展

北极星环保网来源:化工学报 纪瑞军等2019/8/8 9:29:13我要投稿

3.1湿法吸收NOx研究

不同湿法脱硫工艺的区别主要是吸收剂种类不同,碱性吸收剂的作用原理是中和NO2与H2O反应形成的H+,促进NO2与H2O的反应。

常用的碱性吸收剂有Ca(OH)2、NaOH、Mg(OH)2和氨水等。结合工业中常用的吸收剂种类考虑,实验室主要针对Ca(OH)2、NaOH、Mg(OH)2等作为吸收剂进行了研究,而氨法脱硫工艺吸收NOx的研究非常少。

在碱性溶液中,NOx吸收过程发生的反应为

QQ截图20190807114209.jpg

N2O5极易溶于水,很容易被吸收,因此,NOx吸收的难点主要集中在NO2的吸收,NO2吸收的研究主要针对吸收剂种类、吸收气体组成以及添加剂等因素对NO2吸收效率的影响。

Sun等对比了MgO、CaO和NaOH三种吸收剂对NO2的吸收效率,如图8所示,发现有SO2存在时三种吸收剂对NO2的吸收率均在70%左右。实验证明吸收剂种类对于NO2吸收效率的影响不大,但是SO2却对NO2的吸收有很强的促进作用。

QQ截图20190807114305.jpg

实际工程中主要应用碱性吸收剂,但研究中同样涉及还原性吸收剂。还原性吸收剂是利用SO32-的还原性与NO2发生氧化还原反应,达到脱除NO2的目的。SO2促进NO2吸收的作用原理与还原性吸收剂类似,利用脱硫产物SO32-的还原性。

Guo等采用氨溶液吸收NOx和SO2的混合气体,发现NOx对SO2吸收过程基本没有影响,但SO2对NOx吸收的促进效果明显。张相通过对比Na2SO3、Ca(OH)2和CaSO3三种吸收剂对NO2的吸收效率的影响,发现NO2的吸收效率随着SO32-的浓度的增加而提高。

Chen等选择Na2SO3溶液作为NO2的吸收剂,Gao等则选用亚硫酸铵和亚硫酸氢钠溶液作为NOx的吸收剂,均是由于NO2会与溶液中的SO32-和HSO3-发生氧化还原反应。

QQ截图20190807114546.jpg

NO和NO2在脱硫工艺中吸收效率较低,向吸收液中添加一定的化学物质促进NO2的吸收成为一种可行的方案。

Tang等采用CaSO3作为吸收剂的原因是SO32-可与NO2反应促进NO2吸收。向CaSO3吸收液中添加三种吸收剂MgSO4、Na2SO4和MgCl2,实验结果如图9所示,对比三种添加剂对NO2吸收的促进作用,发现MgSO4效果最好。

QQ截图20190807115157.jpg

因为SO42-与Ca2+结合形成更加难溶的CaSO4,溶液中游离出更多的SO32-与NO2反应,而且Mg2+与SO32-会生成MgSO3离子对,同样对NO2吸收有促进作用,实验证明Mg2+和SO42-对NO2吸收均有促进作用。

Sun等研究CaSO3溶液吸收NO2的添加剂的影响,同样发现MgSO4的促进效果最明显。Wang等通过对比不同添加剂对CaSO3浆液吸收NO2效率的影响,发现促进效果依次为:阳离子,Fe2+,NH+>Mn2+>,Fe3+Mg2+>;阴离子,SO32->4SO2->Cl-

延伸阅读:

臭氧脱硝的介绍

臭氧氧化脱硝技术在烧结烟气中的应用

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