基于吸收劑分區的同時脫硫脫硝反應特性研究

李少強

【摘要】本文主要研究內容為基于吸收劑分區的同時脫硫脫硝反應特性，分為四個方面，結合數據和公式分別闡述了不同實驗條件下進行脫硫脫硝反應的實際情況，希望為焦化廠等相關企業進行脫硫脫硝工作提供合理參考。

【關鍵詞】MgO 吸收劑分區 脫硫脫硝

引言：酸雨和化學污染是困擾我國多年的大氣污染治理工作面臨的主要問題。而焦化企業作為主要污染源之一，近年來污染物的排放己經逐漸得到了控制，但整體上我國大氣污染的形式依舊越來越嚴峻，因此有關部門需要對脫硫脫硝技術進行深入的分析和研究，為我國的可持續發展目標實現做出貢獻。

一、脫硫脫硝概述

我國的燃煤工業鍋爐每年會排放煙塵、二氧化硫瀏偽的質量分別是235.5、638.4、781.3 （單位：t），但當下我國的燃煤工業脫硫系統不夠完善，脫硝技術更是剛剛起步，因此難以獲得理想的脫料脫硝效果，需要進一步展開研究。

二、基于吸收劑分區的同時脫硫脫硝反應分析

（一）NaHCO₃最初濃度對脫硫脫硝反應的影響

顯而易見，吸收劑的濃度會對脫硫脫硝工作的效果產生重要影響，如：某實驗研究了NaHCO₃在鼓泡反應劑中的自身濃度對脫硫脫硝工作的最終效果產生的影響，在500CO的實驗環境當中，模擬煙氣體積流量在1L/min左右，而NaHCO₃自身的酸堿值為5，二氧化硫、NO和NOZ的體積分數分別為0.08、0.045和0.005（單位：百分比），而氧氣的入口體積則在6%左右。該實驗的結果表明，在上述條件下，脫硫工作的效率基本穩定在100%，主要原因在于二氧化硫在水中的實際亨利系數是最小的，因此容易與水相融，同時和吸收劑產生反應。而NO和NOx的實際脫硫效果會隨著NaHCO₃的濃度發生改變，實驗結果表明，呈現正相關的關系。根據實驗數據分析，NaHCO₃的濃度在30mmol/L的情況下NO和NOx的脫出效果最好，因此后續基于吸收劑分區進行同時脫硫脫硝反應時，可以將NaHCO₃的濃度控制在30左右。

（二）NaHCO₃的PH值對脫硫脫硝效率的影響

NaHCO₃的酸堿性對于脫硫脫硝工作效率造成的影響可以以某實驗為例，該實驗中，實驗環境為50℃，而模擬煙氣的體積是1L，流量則是1L/min，NaHCO₃的濃度設定為30mmol/L，與上述實驗相同，二氧化硫、NO和NO₂的體積依舊是0.08/0.045和0.005（單位：百分比），氧氣的入口體積依舊是6%a在此種環境下展開的NaHCO₃的PH值對脫硫脫硝效率影響實驗結果表明，NaHCO₃的酸堿性對于NOx的脫除效果最為顯著，且隨著NaHCO₃酸堿性的升高，NO和NOx的脫出效果會產生明顯的下降趨勢，反之則會升高。在實驗結果產生的數據當中分析，當NaHCO₃控制酸堿性在5左右的情況下，NO的脫除效果最佳，可以達到100%。

由此可見，NaHCO₃溶液的酸堿性越低則對于NO₂的脫出工作越不利，為保障達到同時脫硫脫硝的效果，可以將NaHCO₃溶液的PH值控制在3.5左右，在此種酸堿值下，NOx和NO的脫除效果分別能夠達到65%和100%。產生此種現象的原因主要在于NaHCO₃溶液在較低的酸堿值下能夠通過反應產生出氧化效果更好的CIO₂，可有效促進NO的氧化效率提升。但需要注意的是雖然NOx的脫除效果會隨著NaHCO₃溶液的酸堿值降低提高，但實際上酸堿值過低會導致脫除系統收到的腐蝕效果更強，需要謹慎使用。總之在常規的濕法煙氣脫除系統中NaHCO₃溶液的PH值一般控制在5-6左右，而案例中的實驗將NaHCO₃溶液PH值固定在5，由此可見NaH-CO₃溶液的酸堿性會對脫硫脫硝的實際效率產生關鍵影響。

（三）溫度對脫硫脫硝效率的影響

溫度作為外部因素，也會對吸收劑分區的同時脫硫脫硝反應產生影響，如：某實驗中模擬待脫硫脫硝的煙氣體積流量是1L/min，而NaHCO₃溶液的PH值為5，NaHCO₃溶液的濃度控制在30mmol/L，與上述兩個實驗案例相同，二氧化硫、NO和NO₂的入口體積依舊是0.08、0.045和0.005（單位：百分比），氧氣的入口體積也依舊是6%。在此種環境下，該實驗的研究目的是探索溫度對脫硫脫硝工作效率產生的影響。一般情況下，溫度對于化學實驗的效率和結果都有重要影響，該實驗過程中，用同樣的方式和條件分別在30、40、50、60和70℃的溫度中進行了實驗，實驗結果表明在30-70℃的條件下，該實驗脫硫效果能夠基本維持在100%，而NO和NO2的脫除效率有明顯的隨溫度升高而上升的趨勢。在溫度大于50℃的條件下，煙氣中的NO己經基本氧化，而NOx的脫除效果則呈現緩慢變化，在溫度大于60℃以后，NOx的脫除效果就會隨著溫度的升高逐漸降低。產生該實驗中現象的原因主要在于兩個方面，一方面是眾所周知的溫度的升高會提升化學反應的速度，因此二氧化硫等元素的脫除效果會逐漸提升。另一方面的原因在于，溫度的逐漸升高也提升了二氧化硫等元素的溶解度，因此氣體與液體之間的傳導阻力增加，所以能夠保障基于吸收劑分區的同時脫硫脫硝反應效果的溫度是50℃。

（四）煙氣體積流量對脫硫脫硝效率的影響

煙氣體積流量對于脫硫脫硝工作效率產生的影響雖然不如上述幾種因素產生的影響明顯，但也需要進行深入探究。以某實驗為例，該實驗在保障其它實驗條件最佳的前提下，通過控制煙氣的體積流量進行了實驗，實驗結果表明煙氣的體積流量對于脫硫脫硝效率沒有突出的影響，在煙氣的體積流量增加時，NO和NOx的脫除工作呈現明顯的下降趨勢，產生此種現象的主要原因在于，煙氣體積流量一旦增加就會導致氣體在吸收劑當中的停留時間變短，因此來不及深入反應，導致脫除效果降低。由此可見，煙氣的體積流量對于基于吸收劑分區的同時脫硫脫硝反應不會起到明顯的影響，甚至會由于煙氣流速過快導致脫硫脫硝效果降低，在實驗以及相關的脫硫脫硝工作中只需保持1L/min的正常體積流量即可。

三、結束語

綜上所述，不同情況下展開展開脫硫脫硝工作的最終效果存在差異，顯而易見的基于吸收劑分區的同時進行脫硫脫硝的最終結果也有不同。經過分析，脫硫脫硝同時進行在最佳條件下的脫硫效果能夠達到100%，而NOx的消除率則可以達到60%a

參考文獻：

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