臭氧氧化结合氨水吸收实现多污染物控制的实验研究

论文摘要

经济的高速发展使人类对化石燃料的需求量不断增加,导致二氧化碳的排放量逐年上升,造成严重的温室效应。作为主要的温室气体,CO2减排问题引起全球范围的广泛关注。因此,开展适合我国国情的燃煤电厂CO2减排技术研究,对于像我国这样的高温室气体排放国家来说至关重要。如果在脱硫脱硝的基础上增加脱碳设备势必增加巨额的投资与运行费用,因此研究一体化多种污染物综合脱除技术显得尤为重要。本文介绍了现存的燃煤电厂各自独立的烟气脱硫脱硝技术及目前应用的CO2控制技术的研究进展,分别分析了氨水脱硫、臭氧结合氨水脱硝和一乙醇胺与氨水脱碳的反应过程和机理,以及NHD抑制氨逃逸的作用原理。通过实验研究了各因素如吸收液质量分数、气体浓度、入口气体流量、pH值以及温度等因素对氨水脱硫、臭氧结合氨水脱硝和氨水及MEA脱碳效率的影响。对MEA与氨水脱碳结果进行了比较,并通过实验研究了NHD对氨逃逸的抑制作用。实验证明,氨水相对于MEA脱碳具有低成本、高吸收容量等优势,NHD可以有效抑制氨逃逸。在多污染物一体化脱除实验中,最佳条件下,SO2的脱除效率可达到92.78%,CO2的脱除效率达到90.68%,NOx的脱除效率也可达到84.33%左右。论文还对反应副产物的回收及应用前景进行了分析,介绍了硫酸铵、硝酸铵和碳酸氢铵三种副产物在农业生产上的作用和经济价值,分析了它们的市场前景。回收利用该过程的产生的副产物生产化肥可以有效降低经济成本,减少环境污染,对社会可持续发展具有重大意义。本论文可为将来燃煤烟气一体化净化技术的发展及大规模工业化应用提供参考依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 现有烟气污染控制技术缺陷以及多污染物控制技术研究动态
• 1.2.1 现有烟气污染控制技术及缺陷
• 1.2.2 多污染物控制技术研究动态
• 1.3 课题研究的主要内容
• 1.4 本章小结
• 第2章 氨法脱硫实验研究
• 2.1 氨法脱硫的应用及国内外研究现状
• 2.2 氨水脱硫反应原理
• 2.3 实验装置及实验方法
• 2.3.1 主要实验装置
• 2.3.2 实验方法及流程
• 2.4 实验结果与分析
• 2.4.1 氨水质量分数对脱硫效率影响
• 2 浓度对脱硫效率影响'>2.4.2 SO₂浓度对脱硫效率影响
• 2.4.3 入口气体流量对脱硫效率影响
• 2.4.4 pH 值对脱硫效率影响
• 2.4.5 温度对脱硫效率影响
• 2.5 本章小结
• 第3章 臭氧结合氨水脱硝的实验研究
• 3.1 臭氧的性质及制备
• 3.1.1 臭氧的物理化学性质
• 3.1.2 臭氧的制备
• 3.2 臭氧烟气多脱技术原理及国内外研究现状
• 3.3 臭氧结合氨水脱硝反应原理
• 3.4 实验装置及实验方法
• 3.4.1 主要实验装置
• 3 浓度的标定'>3.4.2 O₃浓度的标定
• 3.4.3 模拟烟气中各成分脱除效率计算
• 3.4.4 实验方法及流程
• 3.5 实验结果与分析
• 3]/[NO]对脱硝效率的影响'>3.5.1 [O₃]/[NO]对脱硝效率的影响
• 3.5.2 NO 初始浓度对脱硝效率的影响
• 3.5.3 吸收剂pH 值对脱硝效率的影响
• 3.5.4 温度对脱硝效率的影响
• 3.6 本章小结
• 第4章 烟气碳捕集实验研究
• 2 的性质及吸收过程'>4.1 CO₂的性质及吸收过程
• 2 的性质'>4.1.1 CO₂的性质
• 2 过程'>4.1.2 双膜理论及吸收剂吸收CO₂过程
• 4.2 氨水脱碳研究进展
• 4.3 氨法与MEA 脱碳实验研究
• 4.3.1 氨水与MEA 脱碳原理介绍
• 4.3.2 实验装置与实验方法
• 4.3.3 实验结果与分析
• 4.4 NHD 抑制氨逃逸实验研究
• 4.4.1 氨与NHD 的性质
• 4.4.2 NHD 抑制氨逃逸原理
• 4.4.3 实验装置及实验方法
• 4.4.4 实验结果与分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 烟气共存成分影响及多污染物联合脱除实验研 究
• 5.1 实验装置及实验方法
• 5.1.1 主要实验装置
• 5.1.2 实验方法及流程
• 5.2 实验结果与分析
• 2 存在对脱碳效率的影响'>5.2.1 O₂存在对脱碳效率的影响
• 2 存在对脱碳效率的影响'>5.2.2 SO₂存在对脱碳效率的影响
• x 存在对脱碳效率的影响'>5.2.3 NO_x存在对脱碳效率的影响
• 2和SO₂ 同时存在对脱碳效率的影响'>5.2.4 O₂和SO₂同时存在对脱碳效率的影响
• 2和NO_x 同时存在对脱碳效率的影响'>5.2.5 O₂和NO_x同时存在对脱碳效率的影响
• 2和NO_x 同时存在对脱碳效率的影响'>5.2.6 SO₂和NO_x同时存在对脱碳效率的影响
• 2、SO₂和NO_x 同时存在对脱碳效率的影响'>5.2.7 O₂、SO₂和NO_x同时存在对脱碳效率的影响
• 5.2.8 多污染物联合脱除实验结果分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 脱除多污染物产生的副产物的分离与市场前景 分析
• 6.1 脱除多污染物产生的副产物的分离
• 6.2 氮肥中硫酸铵、硝酸铵和碳酸氢铵的作用
• 6.3 我国氮肥应用的发展过程
• 6.4 利用脱除多污染物副产物生产氮肥市场分析
• 6.5 本章小结
• 第7章 烟气多污染物联合脱除工艺设计及技术经济分 析
• 7.1 工艺设计
• 7.2 技术经济分析
• 7.3 本章小结
• 第8章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 对今后工作的展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要