烟气一体化脱硫脱硝脱汞理论与技术

1绪论1

1.1燃煤烟气中SO2、NOx和Hg0的危害1

1.2SO2、NOx和Hg0的排放现状2

1.3烟气多污染物协同控制技术研究进展5

2研究方法与关键技术33

2.1热催化气相氧化研究方法与关键技术33

2.2氧化产物高效吸收方法与关键技术38

2.3反应动力学研究41

3热催化增强Fenton试剂气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理45

3.1增强Fenton试剂组分配比对脱硫脱硝的影响45

3.2增强Fenton试剂加入速率对脱硝的影响46

3.3烟气流速及停留时间对脱硝的影响47

3.4热催化温度对脱硝的影响48

3.5增强Fenton试剂pH值对脱硝的影响49

3.6共存气体对脱硝的影响49

3.7增强Fenton试剂添加卤化物后的脱汞性能对比50

3.8H2O2和NaCl浓度对增强Fenton试剂脱汞的影响52

3.9Fe2 和NaClO浓度对Fenton试剂脱汞的影响53

3.10Fenton复合氧化剂pH值对脱汞的影响54

3.11Fenton复合氧化剂加入速率对脱汞的影响56

3.12热催化温度对脱汞的影响57

3.13烟气共存气体对脱汞的影响59

3.14增强Fenton/卤化物复合氧化剂同时脱硫脱硝脱汞平行实验结果62

3.15增强Fenton/卤化物复合氧化剂脱硝脱汞反应级数63

3.16增强Fenton/卤化物复合氧化剂脱硝脱汞表观活化能64

3.17增强Fenton/卤化物复合氧化剂组成对脱硝脱汞速率常数的影响66

3.18增强Fenton/卤化物复合氧化剂pH值对脱硝脱汞速率常数的影响67

3.19SO2和NO对脱硝脱汞速率常数的影响69

3.20增强Fenton/卤化物复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物测试分析与反应机理70

4热催化过氧化氢/过硫酸钠气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理74

4.1H2O2/PDS配比对脱硫脱硝脱汞的影响74

4.2过渡金属离子对脱硝的影响76

4.3H2O2/PDS复合氧化剂加入速率对脱硫脱硝脱汞的影响77

4.4H2O2/PDS复合氧化剂pH值对脱硫脱硝脱汞的影响78

4.5热催化温度对脱硫脱硝脱汞的影响80

4.6烟气流速及停留时间对脱硫脱硝的影响81

4.7烟气共存气体对脱硫脱硝脱汞的影响82

4.8H2O2/PDS复合氧化剂同时脱硫脱硝脱汞平行实验结果85

4.9H2O2/PDS复合氧化剂脱硫脱硝脱汞反应级数85

4.10H2O2/PDS复合氧化剂脱硫脱硝脱汞表观活化能86

4.11H2O2/PDS复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物分析测试与反应机理88

5热催化亚氯酸钠/溴化钠气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理91

5.1NaClO2/NaBr复合氧化剂组分配比对同时脱硫脱硝脱汞的影响91

5.2NaClO2/NaBr复合氧化剂加入速率对同时脱硫脱硝脱汞的影响93

5.3NaClO2/NaBr复合氧化剂pH值对同时脱硫脱硝脱汞的影响93

5.4热催化温度对同时脱硫脱硝脱汞的影响94

5.5烟气共存气体对同时脱硫脱硝脱汞的影响95

5.6NaClO2/NaBr复合氧化剂同时脱硫脱硝脱汞平行实验结果97

5.7NaClO2/NaBr复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物测试分析与反应机理97

6热催化过氧化氢/亚氯酸钠气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理101

6.1H2O2/NaClO2复合氧化剂组分配比对同时脱硫脱硝脱汞的影响101

6.2H2O2/NaClO2复合氧化剂加入速率对同时脱硫脱硝脱汞的影响103

6.3H2O2/NaClO2复合氧化剂pH值对同时脱硫脱硝脱汞的影响103

6.4热催化温度对同时脱硫脱硝脱汞的影响104

6.5烟气流速及停留时间对同时脱硫脱硝脱汞的影响105

6.6烟气共存气体对同时脱硫脱硝脱汞的影响106

6.7H2O2/NaClO2复合氧化剂同时脱硫脱硝脱汞平行实验结果108

6.8H2O2/NaClO2复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物测试分析与反应机理108

7热催化亚氯酸钠/过硫酸钠气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理110

7.1NaClO2/Na2S2O8复合氧化剂组分配比对脱硫脱硝脱汞的影响110

7.2NaClO2睳a2S2O8复合氧化剂加入速率对脱硫脱硝脱汞的影响115

7.3NaClO2睳a2S2O8复合氧化剂pH值对脱硫脱硝脱汞的影响117

7.4热催化温度对脱硫脱硝脱汞的影响118

7.5烟气停留时间对脱硫脱硝脱汞的影响120

7.6烟气共存气体对脱硫脱硝脱汞的影响121

7.7NaClO2睳a2S2O8复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物测试分析与反应机理125

8光/热协同催化过氧化氢气相氧化脱硫脱硝性能与机理139

8.1H2O2浓度对同时脱硫脱硝的影响140

8.2紫外线波长和能量密度对同时脱硫脱硝的影响141

8.3H2O2溶液pH值对同时脱硫脱硝的影响142

8.4热催化温度对同时脱硫脱硝的影响144

8.5烟气停留时间对同时脱硫脱硝的影响144

8.6共存气体和自由基清除剂对同时脱硫脱硝的影响145

8.7紫外热协同催化H2O2同时脱硫脱硝产物测试分析与反应机理147

9亚氯酸钠耦合腐植酸钠双区调控脱硫脱硝体系构建与优化152

9.1氧化区亚氯酸钠浓度和吸收区腐殖酸钠浓度对同时脱除SO2和NO的影响152

9.2氧化区和吸收区双区溶液pH值对同时脱除SO2和NO的影响155

9.3氧化区和吸收区双区温度对同时脱除SO2和NO的影响156

9.4共存气体对同时脱除SO2和NO的影响157

9.5氧化区和吸收区双区阴离子对同时脱除SO2和NO的影响160

9.6产物表征和反应机理161

10光/热协同催化过氧化氢耦合氨法双循环烟气脱硫脱硝系统构建与优化166

10.1光/热协同催化过氧化氢耦合氨法双循环同时脱硫脱硝系统建立167

10.2过氧化氢溶液添加速率对同时脱硫脱硝的影响170

10.3热催化温度对同时脱硫脱硝的影响171

10.4共存气体和常见阴离子的影响172

10.5脱硫脱硝反应产物中硫氮物质的分布规律173

10.6自由基化学和同时脱硫脱硝反应机理175

11热催化过氧化氢/过硫酸钠耦合钠碱双循环脱硫脱硝脱汞体系构建与优化177

11.1单循环和双循环吸收工艺的脱硫性能对比178

11.2气相氧化耦合钠碱双循环吸收同时脱硫脱硝的性能180

11.3不同复合氧化剂对同时脱硫脱硝的影响182

11.4气相氧化耦合双循环吸收同时脱硫脱硝的连续运行实验184

11.5H2O2/Na2S2O8复合氧化剂特性对同时脱硫脱硝的影响186

11.6双循环吸收区的pH值和温度对同时脱硫脱硝的影响188

11.7共存气体对同时脱硫脱硝的影响及协同脱汞特性研究191

11.8自由基化学，产物测试分析和反应机理194

12亚氯酸钠耦合亚硫酸钠三区调控脱硫脱硝体系构建与优化199

12.1亚氯酸钠浓度和亚硫酸钠浓度对同时脱硫脱硝的影响200

12.2反应温度、亚氯酸钠和水洗区在同时脱硫脱硝中的协同作用201

12.3烟气流速对同时脱硫脱硝及穿透时间的影响202

12.4SO2和NO浓度对同时脱硫脱硝的影响203

12.5亚氯酸钠溶液中HCO-3和Cl-浓度对同时脱硫脱硝的影响206

12.6三区pH值随反应时间变化规律207

12.7产物分析与反应机理208

13热催化气相氧化反应器设计与FLUENT模拟211

13.1旋风式气相氧化反应器设计及FLUENT模拟211

13.2倒U形气相氧化反应器设计及FLUENT模拟215

13.3热催化气相氧化耦合尾部吸收烟气同时脱硫脱硝脱汞工艺概念图218

14研究展望222

参考文献224