国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

丙烯酸鈉有機(jī)廢水煙氣脫硝試驗(yàn)機(jī)理分析

2014-06-23 16:23:08張洪迪石應(yīng)杰楊麗付曉恒
關(guān)鍵詞:還原性丙烯酸燃煤

張洪迪,石應(yīng)杰,楊麗,付曉恒

1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,北京 100083

2.中國環(huán)境科學(xué)研究院,北京 100012

丙烯酸鈉有機(jī)廢水煙氣脫硝試驗(yàn)機(jī)理分析

張洪迪1,2,石應(yīng)杰2*,楊麗1,2,付曉恒1

1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,北京 100083

2.中國環(huán)境科學(xué)研究院,北京 100012

以丙烯酸鈉在N2和空氣氣氛下的熱重紅外聯(lián)機(jī)熱解試驗(yàn)為基礎(chǔ),在熱態(tài)燃煤試驗(yàn)爐上,對丙烯酸鈉有機(jī)廢水在不同條件下的煙氣脫硝機(jī)理進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明,丙烯酸鈉有機(jī)廢水熱解出具有還原性的中間產(chǎn)物,可以將NO還原為N2,從而實(shí)現(xiàn)脫硝。提高氧含量,丙烯酸鈉熱解的還原性中間產(chǎn)物被氧氧化,不利于NO的還原脫硝。適當(dāng)升高溫度,有利于H2、CO等還原性中間產(chǎn)物生成和脫硝,但同時促進(jìn)了N2的氧化;在氧含量為4.1%,廢水COD與煙氣NO質(zhì)量比為11.1,溫度為1 360 K,停留時間為0.82 s的條件下試驗(yàn),達(dá)到最佳脫硝效率為37.6%。

丙烯酸鈉;熱重分析;燃煤煙氣;脫硝;高濃度有機(jī)廢水

燃煤鍋爐煙氣中氮氧化物(NOx)的排放對環(huán)境和人類生存造成危害,減少煙氣中NOx的排放是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。目前較成熟并應(yīng)用較廣泛的脫硝技術(shù)主要為選擇性非催化還原(SNCR)[1]和選擇性催化還原(SCR)[2-3]。但目前的脫硝技術(shù)存在較窄溫度窗口、氨泄漏和氨消耗量大的問題[4-5],因此還需探究新的脫硝方法。

牛勝利等[6]利用沉降爐試驗(yàn)臺系統(tǒng)地研究了丙酸鈣的再燃脫硝特性,研究表明,在973~1 323 K,丙酸鈣再燃的脫硝效率基本與溫度同步升高,最高為79.65%,此后進(jìn)一步升高溫度,效率提高不明顯;在先進(jìn)再燃過程中,由于丙酸鈣和氨氣存在協(xié)同的脫硝作用,這2種試劑所需加入的量大為減少,當(dāng)再燃比為19.83%,氨氮物質(zhì)的量比為0.8時,其最高脫硝效率可達(dá)到93.37%,同時溫度窗口拓寬為1 195~1 355 K,且含氧量為2% ~6%時,先進(jìn)再燃均能保持較高的脫硝效率。

高鳳霞等[7]研究了混合鈣鹽(醋酸鈣、Ca(OH)2、CaCO3)在煙氣中的脫硝性能,研究表明,混合有機(jī)鈣鹽的脫硝利用率約是醋酸鈣的2.5倍。在試驗(yàn)條件下,醋酸鈣和混合有機(jī)鈣鹽的最佳脫硝溫度約為1 273 K;較低的氧含量有利于脫硝。另外對有機(jī)鈣凈化劑硫酸化能提高其脫硝能力。

Zhang等[8-9]在管式沉降爐中研究了CH4氣體和氨水混合對NOx的脫除性能。試驗(yàn)表明,CH4濃度為1 000×10-6時,CH4能使脫硝溫度窗口向低溫偏移,最佳反應(yīng)溫度偏移到1 073~1 173 K。加入濃度為100×10-6的 CH4氣體后0.2 s就能達(dá)到80%脫硝效率。利用CHEMIKIN軟件對該反應(yīng)過程進(jìn)行計算表明,加入適量CH4可以降低SNCR有效反應(yīng)溫度,提高NO脫除效率,加快反應(yīng)速率。從實(shí)踐和理論上驗(yàn)證了CH4氣體對SNCR脫除NOx過程具有促進(jìn)作用。

Javed等[10]研究了H2和CO加入到以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝過程中對NOx脫除的影響。用模擬裝置進(jìn)行試驗(yàn)并進(jìn)行了動力學(xué)模型驗(yàn)證。結(jié)果表明,加入CO后,最佳脫硝溫度從1 398 K降至1 183 K。H2的脫硝效率略低,脫硝溫度窗口向低溫區(qū)移動。

有機(jī)鹽、CH4等氣體可有效拓展脫硝溫度窗口、減少氨泄漏,但其經(jīng)濟(jì)成本較高,難以工業(yè)應(yīng)用?;すI(yè)產(chǎn)生的丙烯酸鈉有機(jī)廢水含有大量的醇、酮、烴等有機(jī)成分,廢水處理困難。筆者以丙烯酸鈉在N2和空氣氣氛下的熱重紅外聯(lián)機(jī)熱解試驗(yàn)為基礎(chǔ),在熱態(tài)燃煤試驗(yàn)爐上,對丙烯酸鈉有機(jī)廢水在不同條件下的煙氣脫硝機(jī)理進(jìn)行了分析研究,以期為丙烯酸鈉有機(jī)廢水煙氣脫硝的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 丙烯酸鈉有機(jī)廢水

丙烯酸鈉有機(jī)廢水來源于北京東方石油化工有限公司。廢水是在丙烯酸系列產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的,其中包含多種有機(jī)成分,以丙烯酸鈉為主要成分。

廢水中的有機(jī)成分采用氣相色譜-質(zhì)譜(Agilent 7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀)測定。色譜柱為DB-5ms(Ultra Inert122-5532UI,30 m×0.25 mm,0.25 μm);用氦氣做載氣,恒流30 cm/s;柱溫在318 K停留1 min,再以15℃/min升溫至573 K并停留5 min;進(jìn)樣口溫度為523 K;分流比為100;進(jìn)樣量為1 μL。質(zhì)譜條件為離子源溫度503 K;四級桿溫度423 K;輸管線溫度550 K;掃描范圍50~550 u[11]。有機(jī)廢水化學(xué)需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)濃度按標(biāo)準(zhǔn)方法[12-13]測試,總有機(jī)碳(TOC)和總氮(TN)濃度采用總有機(jī)碳分析儀(SHIMADZU-TOC-VCPH及日本島津公司附件TNM-1)測試。丙烯酸鈉有機(jī)廢水測定結(jié)果如表1和表2所示。

表1 丙烯酸鈉有機(jī)廢水化學(xué)指標(biāo)Table 1 Chemical indexes of sodium acrylate organic wastewater mg/L

表2 丙烯酸鈉有機(jī)廢水主要成分Table 2 Main components of sodium acrylate organic wastewater

由表1和表2可知,丙烯酸為有機(jī)廢水的主要成分,另外還含有少量醇、酮和其他成分等,由此可知,燃煤煙氣脫硝的有機(jī)廢水試驗(yàn)中丙烯酸鈉起主導(dǎo)作用。

試驗(yàn)過程中,按照有機(jī)廢水COD和煙氣中NO的質(zhì)量比計量。根據(jù)試驗(yàn)確定有機(jī)廢水COD和煙氣中NO的質(zhì)量比為11.1,采用逆向噴淋方式試驗(yàn)時,能夠達(dá)到最佳脫硝效果并能保證廢水中的水不對燃燒產(chǎn)生較大影響。

1.2 方法和過程

試驗(yàn)所用燃煤為神木低硫低灰煤,燃煤分析數(shù)據(jù)如表3所示[14]。將燃煤混勻后分成2組,分別進(jìn)行燃煤爐無噴淋和噴淋試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中控制2組試驗(yàn)參數(shù)相同,以便對比。無噴淋試驗(yàn)和噴淋試驗(yàn)過程分別檢測煙氣成分對比脫硝效率[15],重復(fù)進(jìn)行兩水平多因素試驗(yàn)。

表3 燃煤分析數(shù)據(jù)[15]Table 3 Coal analysis

因素試驗(yàn)包括溫度、氧含量、煙氣停留時間和丙烯酸鈉濃度。在試驗(yàn)前,對丙烯酸鈉進(jìn)行熱重紅外測試,分析其不同溫度的熱解特性,以分析燃煤熱態(tài)試驗(yàn)中不同控制條件的脫硝效率。根據(jù)N2和空氣氣氛下的熱重紅外試驗(yàn)得到的不同熱解特性分析氧對分解產(chǎn)物的氧化作用,以控制試驗(yàn)過程中的氧含量。煙氣與有機(jī)廢水在反應(yīng)區(qū)的停留時間不同,則脫硝效率不同。為充分反應(yīng),需較長的反應(yīng)時間,但反應(yīng)時間延長,需增加燃煤鍋爐爐膛空間,在實(shí)際應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)。因此可綜合脫硝效率并根據(jù)燃煤鍋爐的實(shí)際情況選擇最佳煙氣停留時間。

試驗(yàn)采用的定制燃煤爐爐膛內(nèi)徑為300 mm,有效高度(燃煤區(qū)至煙囪處)為1 530 mm。爐膛底部設(shè)200 mm×200 mm的除灰口,孔徑為40 mm的進(jìn)風(fēng)口,通過閥門調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量,同時進(jìn)風(fēng)口連接NO鋼瓶以保證燃煤煙氣NO穩(wěn)定。燃煤區(qū)自高度1 000 mm以下安裝了5根噴槍管,可根據(jù)試驗(yàn)需要調(diào)整噴槍位置。噴槍管內(nèi)同時設(shè)熱電偶測溫[14](圖1)。

1.3 分析方法

丙烯酸鈉熱重分析[16-18]:采用純丙烯酸鈉固體做熱重分析試驗(yàn),分析丙烯酸鈉熱解特性。使用Netzsch STA 449c綜合熱分析儀(德國耐馳儀器制造有限公司)對丙烯酸鈉進(jìn)行分析。分別在N2和空氣氣氛下對丙烯酸鈉進(jìn)行了分析。根據(jù)熱重分析結(jié)果對丙烯酸鈉的熱解過程進(jìn)行定性分析。

圖1 試驗(yàn)系統(tǒng)示意Fig.1 Diagrammatic sketch of the experimental system

煙氣分析:采用TESTO 340煙氣分析儀(德國德圖公司)和MCA04-M移動式高溫紅外多組分煙氣分析儀(德國fodisch公司)測定煙氣成分。對燃煤煙氣成分分別進(jìn)行連續(xù)在線分析和定時定點(diǎn)分析,在穩(wěn)定燃燒周期內(nèi)用NO的脫除效率表示丙烯酸鈉有機(jī)廢水的脫硝效率。

2 結(jié)果與分析

丙烯酸鈉有機(jī)廢水脫硝過程如圖2所示。丙烯酸鈉有機(jī)廢水脫硝主要包括4步:1)經(jīng)噴嘴噴入到爐膛中的有機(jī)廢水霧化升溫,在高溫?zé)煔猸h(huán)境中廢水中的有機(jī)成分揮發(fā)進(jìn)入霧化區(qū)(C);2)丙烯酸鈉及有機(jī)成分在反應(yīng)區(qū)(B)和霧化區(qū)之間發(fā)生熱解反應(yīng);3)在反應(yīng)區(qū),丙烯酸鈉熱解產(chǎn)物與煙氣混合并發(fā)生反應(yīng),將煙氣中的NO還原為N2;4)混合氣在引風(fēng)作用下進(jìn)入煙氣反應(yīng)后區(qū)(D)。

圖2 丙烯酸鈉有機(jī)廢水脫硝機(jī)理Fig.2 The denitrification mechanism of sodium acrylate organic wastewater

2.1 不同溫度的脫硝機(jī)理分析

在氧含量為4.1%,有機(jī)廢水COD和煙氣中NO的質(zhì)量比為11.1條件下,測定了溫度對脫硝效率的影響,如圖3所示。由圖3可知,丙烯酸鈉有機(jī)廢水在溫度為1 190 K時,脫硝效率為12.7%;隨著溫度的升高,脫硝效率逐步提高,在溫度為1 360 K時,脫硝效率達(dá)到最高,為37.6%;溫度再升高,有機(jī)廢水的脫硝效率逐步下降。

圖3 溫度對脫硝效率影響Fig.3 Effect of temperature on the denitrification efficiency

針對溫度對脫硝效率的影響,進(jìn)行熱重?zé)峤夥治?。在N2氣氛,升溫速率為20℃/min的熱重紅外試驗(yàn)條件下得到了丙烯酸鈉在N2氣氛下的熱重曲線(圖4)。丙烯酸鈉固體在溫度為673 K附近出現(xiàn)了質(zhì)量降低。溫度約為1 123 K時出現(xiàn)較大的吸熱峰,且質(zhì)量降低。在1 214 s N2氣氛下得到紅外掃描譜圖(圖5)。從圖5可以看出,在1 380~1 450 cm-1和2 870~2 960 cm-1中間出現(xiàn)了吸收峰,對照標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜可以看出該區(qū)間為—CH,—CH2—官能團(tuán)的特征峰。910~990 cm-1出現(xiàn)了RCH=CH2的特征峰。1 715~1 720 cm-1出現(xiàn)RCOR'特征峰。綜上認(rèn)為,丙烯酸鈉分解后出現(xiàn)的有機(jī)產(chǎn)物為H2C=CH—CO—CH=CH2。

圖4 N2氣氛下丙烯酸鈉熱重曲線Fig.4 The TGA curve of sodium acrylate in N2atmosphere

圖5 N2氣氛下1 214 s紅外掃描譜圖Fig.5 Infrared scanning spectrum at 1 214 s in N2atmosphere

通過分析可以得出,丙烯酸鈉熱解反應(yīng)分為2個階段。第1階段為丙烯酸鈉在673 K開始發(fā)生熱解,其反應(yīng)式為2H2C=CH—COONa→Na2CO3+H2C=CH—CO—CH=CH2;第2階段為在1 123 K時Na2CO3開始熔化吸熱并揮發(fā)(Na2CO3鹽的穩(wěn)定性,熔點(diǎn)為1 124 K)。

肖海平[19]模擬了 H3C—CO—CH3(C3H6O)在高溫下會發(fā)生分解,產(chǎn)物主要以 H2、CH4、CO、C2H2、C2H4為主,且溫度不同,產(chǎn)物有差異,其中在溫度為1 173 K的產(chǎn)物主要以CO和CH4為主,而在1 773 K高溫下的產(chǎn)物主要以H2、C2H2、C2H4為主。H3C—CO—CH3(C3H6O)和H2C=CH—CO—CH=CH2(C5H6O)都具有C=O官能團(tuán),且都為對稱結(jié)構(gòu);C5H6O是在C3H6O的基礎(chǔ)上增加C=C官能團(tuán)形成的,具有相似的性質(zhì)。因此C5H6O在高溫下可能的熱解產(chǎn)物主要以H2、CH4、CO、C2H2、C2H4等還原性氣體為主,由于試驗(yàn)溫度能夠達(dá)到1 430 K,所以丙烯酸鈉熱解產(chǎn)生的還原性產(chǎn)物以CO和CH4等為主。

根據(jù)阿倫尼烏斯方程可知反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)溫度成正比關(guān)系,隨溫度的升高,反應(yīng)速率變大,為了使丙烯酸鈉充分熱解,應(yīng)提高反應(yīng)溫度[20]。在爐膛溫度約為1 190 K時丙烯酸鈉開始熱解產(chǎn)生強(qiáng)還原性氣氛,煙氣中的NO被還原。隨著溫度的升高,丙烯酸鈉熱解出還原性的熱解產(chǎn)物逐漸增加,并充分與NO發(fā)生反應(yīng)將其還原為N2[21-22]。

在一定的溫度區(qū)間,脫硝效率隨還原性產(chǎn)物濃度的升高而升高。當(dāng)溫度達(dá)到1 360 K,爐膛中的NO形成機(jī)制發(fā)生變化,煙氣中N2也被氧化為NO,熱力型NOx的生成量開始增加。當(dāng)NO生成速率超過其被還原的速率時,NO在煙氣中的濃度呈上升趨勢。表現(xiàn)為繼續(xù)升高溫度,NO脫除效率下降。

綜上所述,反應(yīng)區(qū)溫度降低,丙烯酸鈉熱解受到抑制,參與反應(yīng)的還原性產(chǎn)物不足以充分還原煙氣中的NO,脫硝效率較低。反應(yīng)區(qū)溫度升高超過1 360 K,NO生成機(jī)制發(fā)生變化,煙氣中的N2被氧化成NOx,從而阻礙了NO向N2的轉(zhuǎn)化。在氧含量為4.1%,溫度為1 360 K時,NO的生成和還原達(dá)到最佳的平衡狀態(tài),丙烯酸鈉有機(jī)廢水的脫硝效率達(dá)到最佳,最高脫硝效率37.6%。

2.2 不同氧含量的脫硝機(jī)理分析

為了分析氧含量對脫硝過程的影響,對丙烯酸鈉進(jìn)行熱重分析。在空氣氣氛,升溫速率為20℃/min條件下得到其熱重曲線,如圖6所示。

圖6 空氣氣氛下丙烯酸鈉熱重曲線Fig.6 The TGA curve of sodium acrylate in air atmosphere

由圖6可知,在有氧氣存在的條件下,升溫20 min時出現(xiàn)了質(zhì)量降低,并且下降率遠(yuǎn)超過了N2氣氛的下降率,其原因是C5H6O的快速氧化,使測試樣品爆騰出容器,致質(zhì)量急速下降。根據(jù)紅外光譜(圖7)可知,丙烯酸鈉在空氣氣氛下熱解產(chǎn)生了大量CO2,其產(chǎn)生量比N2氣氛高,但并沒有其他官能團(tuán)的特征峰。根據(jù)N2條件下的熱解過程,丙烯酸鈉發(fā)生了熱解反應(yīng),但在有氧氣存在時,丙烯酸鈉熱解產(chǎn)生的還原性物質(zhì)又發(fā)生了氧化反應(yīng)[23-27]:

圖7 空氣氣氛下1 182.5 s紅外掃描譜圖Fig.7 Infrared scanning spectrum at 1 182.5 s in air atmosphere

因此在丙烯酸鈉有機(jī)廢水脫硝過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制煙氣中的氧含量,防止煙氣中的還原性物質(zhì)被氧化。

在保證燃煤爐正常燃燒的情況下,試驗(yàn)中氧含量從4.1%升高到6.8%,對比試驗(yàn)結(jié)果,分析氧含量對脫硝效率產(chǎn)生的影響(圖8)。由圖8可知,當(dāng)氧含量從 4.1%增加至 5.2%時,脫硝效率降低約21.5%。若將氧含量提高到6.8%,脫硝效率降低至11.2%。由此可見,煙氣中氧含量越低,脫硝效率越高。

圖8 氧含量對脫硝效率的影響Fig.8 Effect of oxygen content on the denitrification efficiency

分析可知,在丙烯酸鈉廢水脫硝過程中,氧含量越低,脫硝效果越明顯。隨著氧含量升高,反應(yīng)區(qū)過量的氧氣氧化了熱解產(chǎn)生的還原性物質(zhì),造成還原性物質(zhì)減少,使NO的還原過程受阻,脫硝效率降低。因此得出煙氣氧含量不宜超過5%,該試驗(yàn)室條件下確定的最佳氧含量為4.1%。

2.3 停留時間及丙烯酸鈉濃度對脫硝過程的影響

煙氣在反應(yīng)區(qū)的停留時間為0.52和0.67 s時,脫硝效率分別為21.3%和32.4%。停留時間為0.82 s時,脫硝效率提高至37.6%,停留時間為1.13 s時比停留時間為0.82 s時的脫硝效率提高了9.5%(圖9)。由于丙烯酸鈉的升溫、熱解及與NO的還原反應(yīng)都需要一定的時間,為保證丙烯酸鈉熱解過程和脫硝反應(yīng)的充分進(jìn)行,煙氣在反應(yīng)區(qū)停留時間越長,反應(yīng)越充分,脫硝效率就越高。煙氣的停留時間與燃煤爐煙氣流速有關(guān),停留時間越長,煙氣流量越小。隨著停留時間的增加,煙氣流量減少,還原反應(yīng)產(chǎn)物在反應(yīng)區(qū)累積不能及時有效的進(jìn)入反應(yīng)后區(qū)。當(dāng)還原反應(yīng)產(chǎn)物濃度達(dá)到一定水平時,抑制還原反應(yīng)(式(1)和(5))的進(jìn)行,從而使脫硝效率降低。綜上分析,試驗(yàn)過程中煙氣在反應(yīng)區(qū)的停留時間應(yīng)大于0.80 s[28]。

試驗(yàn)過程中,在丙烯酸鈉高濃度有機(jī)廢水中添加一定量的丙烯酸鈉改變丙烯酸鈉的濃度,并對不同丙烯酸鈉濃度的溶液進(jìn)行試驗(yàn)(圖10)。

圖9 煙氣停留時間對脫硝效率的影響Fig.9 Effect of residence time on the denitrification efficiency

圖10 丙烯酸鈉增加濃度對脫硝效率的影響Fig.10 Effect of the sodium acrylate content on the denitrification efficiency

由圖10可知,隨著丙烯酸鈉濃度的增加,有機(jī)廢水脫硝效率有小幅提高。但過量添加丙烯酸鈉時,丙烯酸鈉的熱解時間增加,在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間變長,一定程度上影響了丙烯酸鈉有機(jī)廢水的脫硝效率。結(jié)果表明,在丙烯酸鈉高濃度有機(jī)廢水中增加丙烯酸鈉濃度,可提高脫硝效率,但是隨丙烯酸鈉濃度的增大,脫硝效率增幅變緩。

3 結(jié)論

(1)丙烯酸鈉在673 K以上會發(fā)生熱解,產(chǎn)生中間產(chǎn)物H2C=CH—CO—CH=CH2。1 173 K后中間產(chǎn)物能繼續(xù)熱解產(chǎn)生還原性產(chǎn)物H2、CH4、CO、C2H2、C2H4等。還原性產(chǎn)物能將NO還原為N2,從而達(dá)到脫硝的目的。

(2)丙烯酸鈉有機(jī)廢水在不同控制參數(shù)影響下,對燃煤煙氣具有一定的脫硝效果,當(dāng)氧含量為4.1%,有機(jī)廢水 COD和煙氣中 NO的質(zhì)量比為11.1,溫度為1 360 K,停留時間為0.82 s時,最佳脫硝效率能夠達(dá)到37.6%。

(3)丙烯酸鈉有機(jī)廢水熱解受氧含量和停留時間的影響較大。氧化氣氛會氧化熱解產(chǎn)生的還原性物質(zhì),降低丙烯酸鈉脫硝效率。停留時間越長脫硝效率越高。綜合試驗(yàn)得出適宜的氧含量低于5%,煙氣在反應(yīng)區(qū)停留時間應(yīng)大于0.80 s。

(4)適當(dāng)提高有機(jī)廢水中丙烯酸鈉的濃度,可提高脫硝效率。

[1] 盧志民.SNCR反應(yīng)機(jī)理及混合特性研究[D].杭州:浙江大學(xué),2006.

[2] 李鋒.以納米TiO2為載體的燃煤煙氣脫硝SCR催化劑的研究[D].南京:東南大學(xué),2006.

[3] 呂濤.燃煤電站煙氣脫硝SCR催化劑性能研究[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2012.

[4] HOSSAIN K A,JAAFAR M N M,MUSTAFA A,et al. Application of selective non-catalytic reduction of NOxin smallscale combustion systems[J].Atmospheric Environment,2004,38(39):6823-6828.

[5] 呂洪坤,楊衛(wèi)娟,周俊虎,等.燃煤輕質(zhì)揮發(fā)分對選擇性非催化還原反應(yīng)的影響[J].煤炭學(xué)報,2010,35(4):661-665.

[6] 牛勝利,韓奎華,路春美,等.丙酸鈣再燃的脫硝特性[J].煤炭學(xué)報,2011,36(6):1016-1021.

[7] 高鳳霞,劉書琴,崔怡紅,等.一種新型煙氣凈化劑:混合有機(jī)鈣鹽[J].化工學(xué)報,2009(增刊1):178-181.

[8] ZHANG Y W,CAI N S,YANG J B,et al.Experimental and modeling study of the effect of CH4and pulverized coal on selective non-catalytic reduction process[J].Chemosphere,2008,73:650-656.

[9] 張彥文,蔡寧生,李振山.加入CH4促進(jìn)SNCR過程的計算與機(jī)理分析[J].熱力發(fā)電,2005(12):9-12.

[10] JAVED M T,NIMMO W,GIBBSB M.Experimental and modeling study of the effect of CO and H2on the urea DeNOxprocess in a 150 kW laboratoryreactor[J].Chemosphere,2008,70:1059-1067.

[11] PRAKASH B,ZAFFIRO A D,ZIMMERMAN M,et al.Method 524.3 measurement of purgeable organic compounds in water by capillary column gas chromatography/mass spectrometry version 1.0[J].US EPA:Environmental Monitoring Systems Laboratory Office of Research and Development,2009.

[12] 國家環(huán)境保護(hù)總局.HJ/T 399—2007 水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定快速消解分光光度法[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2007.

[13] 環(huán)境保護(hù)部.HJ 535—2009 水質(zhì)氨氮的測定納氏試劑分光光度法[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2009.

[14] 石應(yīng)杰,都基峻,王紅梅,等.燃煤煙氣噴射廢水協(xié)同氧化元素汞試驗(yàn)研究[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報,2014,4(3):205-211.

[15] 李仁剛,管一明,周啟宏,等.煙氣脫硫噴淋塔流體力學(xué)特性研究[J].電力環(huán)境保護(hù),2001,17(4):4-8.

[16] SEO D K,PARK S S,KIM Y T,et al.Study of coal pyrolysis by thermo-gravimetric analysis (TGA) and concentration measurements of the evolved species[J].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,2011,92(1):209-216.

[17] SKREIBERG A,SKREIBERG ?,SANDQUIST J,et al.TGA and macro-TGA characterisation of biomass fuels and fuel mixtures[J].Fuel,2011,90(6):2182-2197.

[18] SEO D K,PARK S S,HWANG J,et al.Study of the pyrolysis of biomass using thermo-gravimetric analysis(TGA) and concentration measurements of the evolved species[J].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,2010,89(1):66-73.

[19] 肖海平.有機(jī)鈣同時脫硫脫硝的機(jī)理研究[D].杭州:浙江大學(xué),2006.

[20] 楊景標(biāo),張彥文,蔡寧生.煤熱解動力學(xué)的單一反應(yīng)模型和分布活化能模型比較[J].熱能動力工程,2010,25(3):301-305.

[21] TAYYEB J M,NIMMO W,MAHMOOD A,et al.Effect of oxygenated liquid additives on the urea based SNCR process[J]. Journal of Environmental Management,2009,90:3429-3435.

[22] SANG W B,SEON A R,SANG D K.NO removal by reducing agents and additives in the selective non-catalytic reduction(SNCR)process[J].Chemosphere,2006,65:170-175.

[23] NIU S L,HAN K H,LU C M,et al.Thermogravimetric analysis of the relationship among calcium magnesium acetate,calcium acetate and magnesium acetate[J].Applied Energy,2010,87(7):2237-2242.

[24] HAMPARTSOUMIAN E,F(xiàn)OLAYAN O O,NIMMO W,et al. Optimisation of NOxreduction in advanced coal reburning systems and the effect of coal type[J].Fuel,2003,82(4):373-384.

[25] 周飛.丙酸鈣脫硝特性與機(jī)理分析[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2012.

[26] 王學(xué)斌.生物質(zhì)燃燒及其還原氮氧化物的機(jī)理研究及應(yīng)用[D].西安:西安交通大學(xué),2011.

[27] HAN K H,NIU S L,LU C M.Experimental study on biomass advanced reburning for nitrogen oxides reduction[J].Process Safety and Environmental Protection,2010,88:425-430.

[28] 王秦超,盧平,黃震,等.生物質(zhì)炭再燃脫硝特性的試驗(yàn)研究[J].動力工程學(xué)報,2013(4):296-302.○

Experiment Mechanism Analysis of Flue Gas Denitrification by Sodium Acrylate Organic Wastewater

ZHANG Hong-di1,2,SHI Ying-jie2,YANG Li1,2,F(xiàn)U Xiao-heng1
1.School of Chemical and Environmental Engineering,China University of Mining and Technology,Beijing 100083,China
2.Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012,China

The process of denitration by sodium acrylate wastewater and the mechanism of different factors affecting the process were tested on coal-fired furnace.The denitration mechanism of the organic wastewater was briefly analysed and the impacts of parameters such as temperature,oxygen content and the sodium acrylate content on the flue gas denitration process were tested.Thermogravimetric analysis and infrared spectroscopy were used to test the sodium acrylate pyrolysis process in N2and air atmosphere.The affecting mechanism of the temperature and oxygen content on denitration of sodium acrylate organic wastewater was studied.The result showed that intermediate products were produced during the sodium acrylate organic wastewater pyrolysis process.The intermediate products can remove NO in the flu gas by reducing NO to N2.The optimal denitration effect was achieved with denitration efficiency of 37.6%,under the conditions of 4.1%of oxygen content,11.1 of wastewater COD to gas NO mass ratio,the temperature at 1 360 K,and the residence time 0.82 s.The denitration efficiency increased if appropriately increasing the concentration of sodium acrylate.

sodium acrylate;thermogravimetric analysis;flue gas;denitration;concentrate organic wastewater

X701

A

10.3969/j.issn.1674-991X.2014.04.053

1674-991X(2014)04-0326-07

2014-01-28

中國環(huán)境科學(xué)研究院改革啟動專項(xiàng)項(xiàng)目(2011GQ-21)

張洪迪(1989—),男,碩士,主要從事大氣污染控制技術(shù)研究,iamhongdi@163.com

*責(zé)任作者:石應(yīng)杰(1972—),男,高級工程師,碩士,主要從事大氣污染控制技術(shù)研究,shiaei@sina.com

猜你喜歡
還原性丙烯酸燃煤
物質(zhì)氧化性與還原性的影響因素分析
An Acrylic Lock Created to Stop children Stealing Nutella
諾沃梅爾開發(fā)用于制備丙烯酸的組合物
萬華開發(fā)裂解丙烯酸重組分制丙烯酸催化劑
歐盟新規(guī)或?qū)?dǎo)致三分之一的燃煤電廠關(guān)閉
巧用化學(xué)中的“經(jīng)驗(yàn)規(guī)律”化繁為簡
燃煤機(jī)組“超低排放”改造中CEMS的選型與應(yīng)用
“超低”排放技術(shù)在我國燃煤電廠的應(yīng)用
燃煤電廠節(jié)能管理
六苯氧基環(huán)三磷腈的合成及其在丙烯酸樹脂中的阻燃應(yīng)用
中國塑料(2015年2期)2015-10-14 05:34:31
乐陵市| 嘉义县| 香港 | 盖州市| 吉安县| 句容市| 会东县| 辉南县| 虎林市| 始兴县| 灵台县| 阳高县| 宿州市| 红安县| 雷波县| 汨罗市| 济南市| 景宁| 渭南市| 渭源县| 普格县| 常山县| 汽车| 盐源县| 南平市| 孟村| 崇阳县| 青冈县| 马龙县| 新余市| 双辽市| 玛多县| 林口县| 青阳县| 壤塘县| 铁岭市| 莒南县| 营山县| 靖西县| 颍上县| 手游|