HPC同时脱硫脱硝过程与性能研究

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SO2和NOx是两种主要的大气污染物。含有SO2和NOx的废气治理一直是环境保护的重要内容。 本研究提出了一种能同时脱硫脱硝的杂多化合物(HPC)液相氧化还原吸收剂新体系。该法的显著特点在于:低浓度的HPC对烟气中SO2的脱除效率可达95%以上,对NOx的脱除可达50%以上。作者通过实验考察了多种Keggin结构杂多化合物同时脱硫脱硝效果,发现:H4PVMo11O40、Na3PMo12O40、H7PVFeMo10O40及H4PVWMo10O40的脱硫脱硝效果良好;选择Na3PMo12O40(磷钼酸钠)进行多因素影响溶液实验;发现吸收剂的浓度、温度、停留时间、溶液的pH值都对体系同时脱硫脱硝有显著影响。实验发现了对吸收体系脱硫或脱硝有促进作用的几种添加剂,包括氯化钠、乙醇等。将Na3PMo12O40与Fe2+-EDTA吸收体系进行了同时脱硫脱硝对比研究,发现新体系的同时脱硫脱硝性能优于Fe2+-EDTA。用IR、NMR对磷钼杂多化合物同时脱硫脱硝的机理进行了研究。从机理上证实了用杂多化合物同时脱硫脱硝的可行性。杂多化合物在脱硫脱硝过程中,经历了Mo(Ⅵ)SO2→Mo(Ⅴ)以及Mo(Ⅴ)NOx→Mo(Ⅵ)的循环转化过程。最后,进行了磷钼杂多化合物脱硫脱硝动力学特性研究,得出适宜的操作条件是吸收剂浓度为4×10-3mol/L,操作温度为50℃。得出SO2和NOx气相传质系数为6.3235×10-10kmol/(m2·s·Pa)和1.4371×10-10kmol/(m2·s·Pa),液相传质系数分别为:klSO2=1.1192×10-5m/s和klNOx=1.4015×10-6m/s。
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