《多元溶液濕法撞擊流燃煤煙氣同時脫硫脫硝的機理研究》是依託東南大學，由熊源泉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多元溶液濕法撞擊流燃煤煙氣同時脫硫脫硝的機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：熊源泉
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
無二次污染的低成本、高效、副產物資源化利用的煙氣同時脫硫脫硝方法是發展趨勢。本項目提出的新方法，融合了氨、尿素、以及同時脫硫脫硝過程中生成的亞硫酸銨和亞硝酸的理化特性，使吸收劑與中間產物之間形成協同促進機制；對關鍵性的NOx脫除，先採用液相添加劑提高NOx氧化度和溶解度，再利用脫硫生成的亞硫酸銨對NOx還原分解性能和尿素對亞硝酸的分解特性，實現NOx高效脫除和副產物簡單、易分離的目標；此外，引入撞擊流技術強化氣液間混合、湍動和熱質傳遞，進一步提高煙氣污染物的脫除效率；運用雙膜理論建立氣液兩相流動與煙氣同時脫硫脫硝反應相耦合的數學模型，通過試驗和數值模擬研究，揭示多元吸收液濕法煙氣同時脫硫脫硝的反應機理，掌握撞擊流氣液兩相流動與煙氣同時脫硫脫硝的複雜化學反應耦合機制。本研究將形成濕法燃煤煙氣二氧化硫和氮氧化物同時脫除的新理論和方法，為將來開發新型、具有自主智慧財產權的環保技市承滲局術提供科學理論支撐。
結題摘要
目前，我國燃煤煙氣排放污染嚴重，制約著我國社會、經濟的可持續發展。當前煙氣脫硫脫硝方法普遍存在設備投資大、運行成本高、能耗大、工藝複雜及資源化回收困難等問題。因此，探索一種創新性的低成奔樂海本、高效的同時脫除煙氣中SO2、NOx及資源化利用，是我國當前亟待突匪茅跨破的難題。本課題主要針對燃煤電廠煙氣的SO2和NOX同時脫除及其資源化過程中的相關科學問題開展了系統的研究。在煙氣SO2和章葛NOX同時脫除方面，從試驗、熱力學計算和動力學模型三個層面考察了氨基溶液對燃煤鍋爐尾氣中SO2和NOX的脫除機理，發現了NO氣相氧化是脫除NO的決定性機制，以及SO2和添加劑與氮氧化物的協同促進脫除機制，提出了H2O2/鐵基材料異相芬頓反應耦合氨基溶液同時脫硫脫硝的新方法，結合對系統內相關參數的實驗探究結果和現代表征手段探究了該系統的相關反應機理，在該系統上實現了脫硫和脫硝效率分別為99.8％和92.5％，為實現燃煤電廠煙氣的“低成本零排放”探索出了重要的技術方白駝店案。在撞擊流反應器氣液兩相流流體動力學與多組分污染物複雜化學反應之間耦合機制的研究方面，進行了氨基溶液濕法撞擊流同時脫硫脫硝的數值模擬與試驗驗證研究。採用雙歐拉和歐拉-拉格朗日法對氣液兩相流進行數值計算，完成了對氣相或是兩相撞擊流物理模型的構建和分析，結合尿素溶液濕法同整罪料時脫硫脫硝的反應機理，並基於雙膜理論對撞擊流物理模型進行化學反應的耦合，獲得了尿素溶液濕法撞擊流同時脫硫脫硝的脫硫脫硝效率隨結構參數和工況的變化特性與趨勢，為撞擊流反應器的最佳化設計和最佳工況的選擇提供了參考。在數值模擬研究的基礎上，建立了多元吸收液濕法撞擊流燃煤煙氣同時脫硫脫硝的實驗系統，驗證了數值模擬的研究結果，同時也為進一步改進和最佳化濕法撞擊流煙氣同時脫硫脫硝的理論模型提供了重要的參考指標。在氨基脫硫脫硝廢液資源化利用方面，系統地研究了操作參數對氨基脫硫脫硝廢液電解製備高附加值過硫酸銨的影響，並深入探究了吸收液電解製備過硫酸銨的反應機理。詳細地研究了副產物資源化過程中尾液對煙氣同時脫硫脫硝的影響特性，分析了粉塵和重金屬對氨基脫硫槳陵剃虹脫硝廢液電解製備高附加值過硫酸銨的影響，並提出了一種氨基濕法脫硫脫硝工藝與吸收液電解資源化循環利用耦合的新型綠色高效的煙氣淨化技術路線。本課題研究豐富了濕法燃煤煙氣多組分污染物（SO2和NOx）同時脫除的理論，推進了燃煤煙氣淨化技術的進步與發展。
