電暈放電與化學(xué)絡(luò)合協(xié)同脫除煙氣中NO和SO2的研究.pdf

1、SO2和NOx是主要的大氣污染物，導(dǎo)致霧霾和酸雨的頻發(fā)，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境和人類健康。電暈放電法脫除NO和SO2具有工藝簡單和阻力損失小等優(yōu)點，但存在著能耗高、氨逃逸等問題?；瘜W(xué)絡(luò)合催化脫除NO和SO2，具有效率高，且理論上不消耗液相催化劑等優(yōu)點。因此，若將兩者優(yōu)點結(jié)合，將會產(chǎn)生理想的效果。本文采用電暈放電與化學(xué)絡(luò)合脫除煙氣中NO和SO2，研究了水流量、絡(luò)合吸收劑、電壓、溶液pH、添加劑、NO初始濃度、模擬煙氣流量對NO脫除效率的影響，考

2、察了電壓、水流量、pH、乙二胺合鈷濃度、氣流量、SO2和NO初始濃度等因素對同時脫除NO和SO2的效率影響，測定分析了脫除SO2和NO反應(yīng)產(chǎn)物，建立協(xié)同脫除NO的傳質(zhì)模型、探究了化學(xué)絡(luò)合脫除NO和SO2過程的宏觀動力學(xué)，得到主要結(jié)論如下:
　　(1)實驗研究了協(xié)同脫除因素對NO脫除效率的影響，得出:NO脫除效率隨著放電電壓、水流量、乙二胺合鈷濃度的增加而增大，隨著NO初始濃度、模擬煙氣流量的增大而下降。溶液pH值對NO脫除效率影響

3、甚大，吸收劑為Co(en)33+和H2O2/Co(en)33+時，對應(yīng)的NO最高脫除效率的pH分別為12和10。乙二胺合鈷能夠顯著提高NO脫除效率，放電電壓為25 kV，Co(en)33+濃度為0.02 M，NO脫除效率可達(dá)到70.1％，對應(yīng)的能耗效率為23.4 gNO/kWh。當(dāng)吸收劑為H2O2/Co(en)33+，放電電壓為25 kV，H2O2濃度為4％，NO脫除效率可達(dá)76.5％。
　　(2)實驗研究了協(xié)同脫除因素對NO和S

4、O2同時脫除效率的影響，得出:隨著放電電壓、水流量、乙二胺合鈷濃度和溶液pH的增加，NO的脫除效率隨之升高，SO2和NO初始濃度和模擬煙氣流量增大時將導(dǎo)致NO脫除效率下降。SO2脫除效率隨著電壓和水流量的增加而增加，隨氣流量增大而減少。乙二胺合鈷濃度、SO2和NO初始濃度及溶液pH對SO2脫除效率影響很小，溶液中加入Mn2+和尿素能分別增強(qiáng)SO2和NO的脫除效果。當(dāng)乙二胺合鈷濃度為0.02M，尿素濃度2％，Mn2+濃度為0.02 M時，

5、NO、SO2脫除效率可分別達(dá)到68％和94％，電壓為25 kV,對應(yīng)能量消耗依次為22.2 gNO/kWh和75.2 gSO2/kWh。測定分析了協(xié)同脫除反應(yīng)產(chǎn)物成分，得出:放電電壓為25 kV時，單獨脫除NO的產(chǎn)物為NO3-，同時脫除NO和SO2的產(chǎn)物為NO3、SO42-;而無放電時，單獨脫除NO的產(chǎn)物為NO2-、NO3-，同時脫除NO和SO2的產(chǎn)物為SO42-、SO32、NO3、NO2-。
　　(3)建立與驗證了電暈放電協(xié)同乙

6、二胺合鈷脫除煙氣中NO傳質(zhì)模型，結(jié)合雙膜理論，探究了NO在電場作用下的遷移過程和液相中的化學(xué)反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn):NO脫除效率隨著放電電壓，乙二胺合鈷濃度的增加而增加，NO脫除效率隨著水流量的增加而緩慢增加。模型計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)基本相吻合。
　　(4)研究了化學(xué)絡(luò)合脫除SO2和NO的反應(yīng)級數(shù)，反應(yīng)速率及表觀活化能，結(jié)果發(fā)現(xiàn):在Co(en)33+和Mn2+脫除NO和SO2反應(yīng)過程中，可分為快速反應(yīng)區(qū)和慢反應(yīng)區(qū)，通過實驗數(shù)據(jù)可計算NO和S