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2.2实验器材
实验所需的主要器材见表3。实验中采用烟气分析仪检测烟气中各组分的质量浓度,pH计主要用于测定吸收液的pH值而磁力驱动泵用于喷淋塔中吸收液的循环输送。雾化器则用于将添加剂喷入到烟气中。气体流量计和减压阀用于模拟烧结烟气的配制,而液体流量计用于调节吸收液的喷淋量。
2.3试验方法
分别考察单一活性炭体系以及氨法一活性炭法联合体体系的脱硫脱硝。
单一活性炭脱硫脱硝实验系统主要由模拟烟气系统、活性炭吸附系统和烟气检测系统3部分构成(见图1)。氨法联合活性炭法体系实验系统则由模拟烟气系统、烟气氧化系统、喷淋塔、活性炭吸附塔和烟气检测系统五部分构成,该实验系统是在预氧化强化氨法同时脱硫脱硝实验系统的基础上增加活性炭吸附装置(见图2)。模拟烟气系统由配气装置和气体加热装置组成。烟气检测系统主要装置为烟气分析仪,用于检测模拟烧结烟气中各组分的质量浓度。尾气吸收瓶主要用于吸收反应后烟气中残余的NO和SO2。
单一活性炭脱硫脱硝试验时,先将活性炭装入吸附塔中,吸附塔为圆柱体形状,内径尺寸为74mm,在烟气流量一定的前提下,通过调整活性炭装入高度来调整空速(单位时间单位体积催化剂处理的气体量)。本论文中采用体积空速,其值为烟气体积流量(20℃,m˙h-1)/活性炭体积(1TI),可简化为h~,反映的是物料在催化剂床层的停留时间。空速越大,停留时间越短,反应深度降低,装置处理能力越大;空速越小,停留时间越长,反应深度增高,但处理量减小。在确定相应空速后,再打开气体钢瓶减压阀进行模拟烧结烟气配气,经标定后的烟气通过加热炉(型号HX一1000)加热后进人活性炭吸附塔,烟气温度140℃,烟气流速0.36m/s,烟气与活性炭发生吸收脱除反应。烟气经活性炭脱硫脱硝反应前后的各组分浓度进行在线测定。烟气中各组分的质量浓度同样是待活性炭吸附脱除反应趋于稳定后5min内的平均浓度为计量。
有研究表明采用紫外体系强氧化剂预氧化可以有效降低NO的脱除,氨法联合活性炭法体系脱硫脱硝实验时,先将配置好的氧化剂装入到雾化器中,氧化剂组合为H2O2/KMnO4=24/1,氧化剂/NO摩尔比为1.5,紫外灯30W/m,将配置好的亚硫酸铵溶液装入到喷淋塔中(脱硫塔直径50mrfl,高度800mm),用氨水和硫酸调节吸收液的pH值。烟气在喷淋吸收塔中与吸收液发生吸收脱除反应,而未脱除的SO2、NOx与喷淋塔逃逸的氨一同进入串联的活性炭吸附塔,与活性炭进一步发生脱除反应。烟气脱硫脱硝反应前后污染物的质量浓度通过烟气分析仪进行测定。烟气中各组分的浓度同样是待由活性炭吸附塔排出后的烟气成分趋于稳定后5min内的平均浓度为计量。
分别以脱硫率和脱硝率作为评价指标,具体计算公式如下:
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