饱和NaNO3溶液体系中亚钴配合物络合脱硝机制及NO资源化的研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
21106009
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
25.0万
负责人：
刘盛余
依托单位：
成都信息工程大学
学科分类：
B0816.资源、环境与生态化工
结题年份：
2014
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
杨迎春；刘建英；张雪乔；杨怀金；曲兵；邱伟；
关键词：
NO资源化饱和硝酸钠溶液脱硝乙二胺合钴络合吸收

项目摘要

燃煤烟气排放的NOx占我国总NOx排放量的60%-70%，烟气脱硝是继烟气脱硫之后又一亟待解决的重大课题。络合吸收法由于能够与现有湿法烟气脱硫工艺结合实现同时脱硫脱硝，具有广泛应用前景。课题以实现NO的资源化及乙二胺合钴与硝酸钠自动分离为目标，提出饱和NaNO3 溶液体系中乙二胺合钴（Ⅱ）吸收NO 副产NaNO3 的新型烟气脱硝方法。本项目将从构建乙二胺合钴络合吸收NO 中间产物的红外、紫外和荧光标准谱图入手，结合不同时刻脱硝吸收液的组成分析确定其吸收机理；以饱和NaNO3 溶液体系中乙二胺合钴（Ⅱ）吸收NO 影响因素入手，结合双膜理论建立气液传质吸收动力学模型；然后考察饱和硝酸钠体系中NaOH-乙二胺合钴吸收NO 并副产硝酸钠系统连续运行过程及乙二胺合钴寿命，获得工艺方案及其关键参数，建立关键参数影响脱硝率的机制，为该工艺工程化提供理论依据。

结项摘要

燃煤烟气排放的 NOx占我国总 NOx 排放量的60%-70%，烟气脱硝是继烟气脱硫之后又一亟待解决的重大课题。. 饱和硝酸钠条件下，NO去除率随乙二胺合钴络合液浓度和pH值的升高而增加；提高反应温度，NO去除率先升高然后降低。反应温度从30℃提高至70℃时，NO去除效率增加了10.53%；从70℃提高至90℃时，NO去除效率下降了14.94%。. 在双搅拌反应器中研究了乙二胺合钴吸收NO的传质动力学,乙二胺合钴浓度从0.005mol/L提升至0.02mol/L时，NO的吸收速率的增加，超过0.02mol/L时，传质速率基本无增加，表现为零级反应;增加上转速和下转速有利于提高NO的传质吸收速率，提高NO和氧气浓度也可以提高NO的传质吸收速率;有氧条件下，温度对NO的传质速率影响不是很明显，50℃时具有较高的传质速率;当乙二胺合钴溶液pH 为11时，NO的传质吸收速率最高;NO的传质速率受加样体积的影响较小;有氧条件下，NO的传质速率随时间的增加而降低；无氧条件下，NO的传质速率随时间的增加而降低，且比有氧条件下降低的更快。同等条件下，水吸收NO的传质速率较低，无氧条件下，水基本没有吸收NO的能力。. 2014年7月29日-2014年8月11日，进行了放大实验，共计运行时数为317.7小时。其中采用逆流工艺运行180h左右，采用并流工艺运行137h左右。在200-1000ppm之间，大部分时间出口在40-200ppm之间。并流吸收效果优于逆流吸收效果。主要是由于并流吸收传质效果优于逆流吸收传质。从前期实验室研究结果表明，液相吸收脱硝过程中传质是控制步骤，因此提高传质速率，将决定提高脱硝率。. 发表论文10篇，申请专利4项。圆满完成了各项研究任务。