NaClO2/尿素复合吸收剂脱除SO2和NO实验及机理研究

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燃煤烟气中的SO2和NOx是空气的重要污染物之一,由此形成酸雨光化学烟雾等一系列环境问题。为了控制SO2和NOx(NO所占NOx比例高达95%以上)的排放量,对烟气脱硫脱硝进行了大量的研究。在前人对高效吸收剂NaClO2脱硫脱硝研究的基础上,考虑到NaClO2溶液中加入碱性添加剂有助于NOx的吸收,但低浓度的NaOH会对吸收NOx起到阻碍作用。因此本文探索了在NaClO2溶液中加入一种经济高效的弱碱性添加剂尿素,同时促进SO2和NO的吸收。在自行设计的喷淋塔中对NaClO2/尿素复合吸收剂脱除烟气中的SO2和NO进行了实验研究,基于NaClO2/尿素复合吸收剂脱除SO2效果较好,实验主要探索了NaClO2浓度、尿素浓度、NO进口浓度、SO2进口浓度、初始pH值、温度对脱除NO的影响,优化选择最佳工艺条件,并分析NaClO2/尿素复合吸收剂脱除NO和SO2机理。结果表明:吸收液NaClO2浓度为4 mmol.L-1,尿素浓度为0.5 mol.-1,吸收液初始pH为7.0,温度为50 ℃时,平均脱硫脱硝率最高分别为100%和95.2%;SO2被吸收液吸收的过程分为两部分:一部分SO2溶于水被NaClO2氧化为SO42-,另一部分SO2溶于水与尿素和氧气反应生成(NH4)2SO4。难溶于水的NO被NaClO2主要氧化为NO3-和少量的SO2-,进而被尿素吸收,NO被还原为环境友好气体N2。利用热力学原理,分析了各个反应进行的可能性、反应限度及温度对反应的影响,验证了NaClO2/尿素复合吸收剂脱除烟气中的SO2和NO反应进行的可行性。利用宏观反应动力学方法研究了SO2和NO反应分级数、速率方程表达式及表观活化能。
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