湿法脱硫系统对脱硝产生逃逸氨的脱除特性

利用自行搭建的模拟选择性催化还原(SCR)脱硝烟气发生系统和模拟石灰石石膏湿法烟气脱硫(WFGD)系统的组合试验平台,针对湿法烟气脱硫系统对脱硝过程产生的硫酸铵盐气溶胶和逃逸氨的脱除机制展开研究,并考察了脱硫工艺参数对脱除效果的影响.结果表明,脱硫浆液的洗涤作用对逃逸氨的脱除效果较好,但对硫酸铵盐气溶胶的脱除效果不佳,同时热烟气对含铵脱硫浆液的夹带和蒸发作用会生成新的亚微米级铵盐气溶胶.湿法脱硫系统从整体上减少了NH^+4和NH3的总排放量,但当脱硫浆液中的NH^+4累积到了足够高的质量浓度时,WFGD系统会促进NH3向NH^+4的转化,并有可能增加一次铵盐气溶胶的排放.脱硫系统对逃逸氨的脱除效率主要受到脱硫浆液pH值和浆液中NH^+4质量浓度的影响;改变脱硫系统操作参数(如降低液气比、浆液浓度和入口烟气温度等)有助于减少铵盐气溶胶的排放.

N,N-双(二硫代羧基)乙二胺对微量络合镍的深度脱除特性研究

以柠檬酸镍(CA-Ni)、酒石酸镍(TA-Ni)、焦磷酸镍(SP-Ni)3种低浓度模拟络合镍废水为研究对象,选用自制的重金属捕集剂N,N-双(二硫代羧基)乙二胺(EDTC),对废水中的Ni进行深度脱除.重点研究了EDTC投加量、初始p H、反应时间对Ni去除效果的影响及螯合沉淀物的沉淀性能和溶出特性,同时分析了EDTC去除络合Ni的机理.研究结果表明,处理初始浓度5 mg·L^(-1)的CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni,p H为4~8,EDTC最佳投加量分别为60 mg·L^(-1)、55 mg·L^(-1)和70 mg·L^(-1),PAM(聚丙烯酰胺)为1 mg·L^(-1),反应时间2 min,Ni的出水浓度均低于0.05mg·L^(-1),去除率达99%以上.螯合沉淀物沉降性能好且在弱酸弱碱条件下能稳定存在.红外光谱图和元素分析结果表明:EDTC与Ni发生螯合反应,即EDTC直接脱除络合镍中的Ni2+,并与Ni2+生成更稳定的螯合产物EDTC-Ni,进而有效地去除废水中Ni.

水泥熟料对模拟烟气中SO_(2)和HCl的脱除特性

干法水泥窑协同处置城市生活垃圾,因其具有反应温度高、改造成本低、综合处理效果好、无二次污染等优势,得到世界各国普遍重视。利用固定床吸附实验装置,在700~1000℃温度下研究了水泥熟料对模拟烟气SO_(2)和HCl脱除特性影响,结合吸附剂及其吸附产物的理化特性初步分析了SO_(2)和HCl脱除机制。结果表明:1)在700~1000℃下,SO_(2)和HCl单独存在时,水泥熟料对SO_(2)脱除效率随着温度升高迅速提高,其最大SO_(2)单位吸附量可达到4.9 mg/g,与此相反,水泥熟料对HCl脱除效率则随着温度的升高而不断降低,当温度由700℃升高到1000℃时,HCl单位吸附量由8.40 mg/g降低至4.8 mg/g;SO_(2)或HCl的初始吸附速率由其组分浓度决定,熟料对HCl的吸附速率显著高于其对SO_(2)吸附速率。2)SO_(2)和HCl同时存在时,在相同吸附温度下,水泥熟料脱除HCl性能稍有降低,但总体影响不大;与此同时,HCl能够显著增强水泥熟料对SO_(2)的脱除能力和吸附反应速率,700,1000℃下,SO_(2)单位吸附量由1.8,4.9 mg/g分别提高到4.5,7.8 mg/g。水泥熟料及反应产物中Cl;迁移性是造成上述结果的主要原因。该研究结果为利用干法水泥熟料吸附城市生活垃圾焚烧烟气新协同处置工艺的工业应用提供了参考。

燃煤烟气污染物控制装置协同脱汞特性研究

采用Ontario Hydro方法对某100MW燃煤机组进行了烟气汞取样测试,获得了选择性催化还原(SCR)脱硝装置、静电除尘器(ESP)和湿法烟气脱硫装置(WFGD)对烟气汞形态转化和脱除特性规律.借助程序升温脱附(TPD)、扫描电子显微镜分析(SEM)和X射线荧光光谱分析(XRF)等方法探究了飞灰对汞的吸附特性及吸附后汞的热稳定性.结果表明,在75%MCR和85%MCR不同的机组负荷下,SCR+ESP+WFGD对烟气总汞(Hg^T)的联合脱除率分别为92.83%、81.66%.SCR对元素汞(Hg^0)的氧化率与燃煤氯(Cl)含量正相关,Cl含量为500mg/kg时,氧化率高达96.18%.ESP在完全脱除颗粒汞(Hg^P)的同时对Hg^0和氧化态汞(Hg^(2+))的平均脱除率分别为12.73%和27.79%,ESP飞灰中的未燃尽炭和金属氧化物(Al_2O_3、Fe_2O_3)是吸附气态汞的关键组分,汞在飞灰表面主要以Hg Cl_2、Hg S(红色)和Hg O的形态存在,高于190℃时会分解再释放.WFGD对Hg^(2+)的平均脱除率为91.10%,并能将部分Hg^(2+)还原成Hg^0,存在明显的汞二次释放问题.

水泥窑炉湿法脱硫耦合控制SNCR脱硝氨逃逸的研究

针对水泥分解炉脱硝系统氨逃逸问题,提出了利用湿法脱硫系统实现水泥工业烟气氨排放达标的方法。通过在水泥窑尾脱硫系统进行试验,研究了湿法脱硫系统对气态NH_(3)的脱除特性。结果表明,湿法脱硫系统浆液吸收作用能有效脱除烟气中的气态氨。液气比、脱硫浆液pH及浆液中氨氮浓度对尾气中氨逃逸影响较大。增大液气比有利于提高氨脱除效率,在液气比由4.3 L/m^(3)提高到7.0 L/m^(3)时,氨脱除效率由86.0%提高到92.5%;当浆液pH由5.8升高至6.4时,氨脱除效率由94%降低至67%;氨氮浓度由4.03×10^(3)mg/L升高至4.06×10^(3)mg/L时,氨脱除效率由91.9%降低至86.0%。

脱硫净烟气降温冷凝促进WFGD系统后次生细颗粒物的脱除

为研究脱硫净烟气中次生细颗粒物的脱除,基于水汽相变原理,提出在湿法脱硫系统后采用氟塑料毛细管冷凝式换热器构建过饱和水汽环境,促进次生细颗粒物凝结长大与脱除的方法。研究结果表明:在典型工况下,换热器内冷凝降温可促使次生细颗粒物发生非均相凝结,进而提高换热器对次生细颗粒物的脱除,其脱除效率可达12.1%;通过优化操作参数,如提高换热器内烟气温降、降低空塔气速、选取合适的换热器进口烟气温度(45~50℃)及脱硫浆液质量分数(10%~15%),均可进一步降低换热器出口次生细颗粒物的排放。

超低排放燃煤电厂中SO3的迁移及脱除特征

燃煤烟气中的SO3会对机组运行及大气环境造成不利影响。为研究燃煤电厂SO3排放特征,本文采取异丙醇吸收法对某300MW超低排放机组污染物控制装置进出口SO3采样,以分析SO3在燃煤机组中的迁移及脱除特性。结果表明:炉膛燃烧过程以及选择性催化还原装置(selective catalytic reduction,SCR)均将部分SO2转化为SO3,炉膛燃烧生成SO3的质量浓度为SO2的0.86%,SCR内SO2/SO3转化率为0.45%。烟气经过空气预热器,SO3浓度降低了5.7%;静电除尘器(electrostatic precipitator,ESP)脱除SO3效果较差,主要由于ESP内烟温在110℃以上,H2SO4酸雾凝结量较少;双级湿法脱硫装置(wet flue gas desulfurization,WFGD)对SO3脱除效率达到81.3%,比国内单级脱硫装置SO3脱除效果高30%~50%;湿式静电除尘器(wet electrostatic precipitator,WESP)脱除SO3效率为23.0%。机组烟囱排放SO3质量浓度为2.025mg/m^3(标准),SO3排放因子EF为0.034kg/t。

云式除尘技术对细颗粒物的脱除研究

旋风除尘器具有工况适应性强、运行成本低的优势,但对细颗粒物的脱除效果不佳。为实现细颗粒物的高效脱除,研发了一种将超声雾化与旋风分离器相结合的新型除尘技术——云式除尘技术,超细雾滴迅速蒸发创造过饱和水汽环境,促使细颗粒物发生非均相凝结、碰撞凝并长大,再由旋风分离器脱除。通过开展实验室试验和某催化剂厂全烟气工况工程应用试验,研究了该技术对细颗粒物的脱除特性。实验室研究结果表明,与传统旋风分离器相比,云式除尘器对总颗粒物及细颗粒物的脱除效率均显著提高;雾化量是脱除效率的主要影响参数,且雾滴的引入可以降低系统压降,起到减少能耗的作用。工程应用试验结果表明,系统对工况有较好的适应性,对于PMio占比高达82.01%的粉尘,在浓度从70mg/m^(3)上升至650mg/m^(3)的过程中,出口粉尘浓度均能保持在20 mg/m^(3)以下,平均脱除效率为96.3%;此外,系统耗水量低,雾化量不超过1OOg/m^(3),收集到的含尘浆液还可回用于生产,不会造成二次污染。上述研究结果证实,云式除尘技术是一种新型有效的烟气污染物控制技术。

烟气中NO_x亚硫酸钠液相吸收的实验研究

利用鼓泡吸收装置,研究了Na2SO3、NaHSO3、NaOH等溶液对NO和NO2的脱除特性和机理,并分析了脱除过程中NO和NO2的相互影响机制。结果表明：Na2SO3对NO的脱除效率很低,在10%以下;而Na2SO3对NO2有较高的脱除率,达到了80%以上。混合气体中NO或NO2的存在对于另一方的脱除都有一定的促进作用,而且NO2对NO吸收的促进作用要好于NO对NO2。相同浓度的Na2SO3、NaHSO3和NaOH对NO的吸收效果略有差异,NaOH和NaHSO3对NO的脱除率最大相差5%-6%。但是它们对NO2的吸收效果却有显著的差别,Na2SO3最好,NaHSO3其次,NaOH最差。它们对NO2的脱除率分别为84%、53%和35%。在Na2SO3中加入NaOH无论对NO还是NO2的脱除都有一定的促进作用。