NaClO2溶液同时脱硫脱硝技术研究
ClO2湿法同时脱硫脱硝试验及反应过程分析
ClO2湿法同时脱硫脱硝试验及反应过程分析潘理黎;文静;章晶晓;徐凯杰;刘志华【摘要】试验研究了以ClO2溶液为氧化吸收剂对烟气进行同时脱硫脱硝的方法.考察了NO与SO2初始质量浓度、ClO2质量浓度、pH、吸收液温度以及液气比等对脱硫脱硝效果的影响,探讨了ClO2脱硫脱硝的机理.结果表明:ClO2质量浓度为200mg/m3,吸收液pH为5,吸收液温度40℃,液气比为16 L/m3,在SO2初始质量浓度为1 300 mg/m3,NO初始质量浓度为600 mg/m3的条件下,脱硫率接近100％,脱硝率达92.8％.本方法脱硫脱硝效率高,设备简约、工艺操作简单,且不存在堵塞、结垢等问题,具有较好的实用意义和推广应用前景.%This article put forward a method that the simultaneous desulfurization and denitrification of flue gas in industrial boiler was carried out by using ClO2 as absorbent.The impacts of the initial concentration of NO and SO2,the concentration of ClO2,pH,the temperature of absorption solution and liquid/gas ratio on the removal efficiency of the pollutants were investigated,and studied the mechanism of desulfurization and denitrification by using ClO2.The results showed that when the concentration of ClO2 was 200 mg/m3,the pH was 5,the temperature of absorption solution was 40 ℃,the liquid/gas ratio was 16 L/ma,the initial concentration of NO was 600 mg/m3 and the initial concentration of SO2 was 1300 mg/m3,the efficiency of desulfurization and denitrification could reach almost 100 ％ and 92.8 ％.This method had a high efficiency of desulfurization and denitrification with simple equipment and technological operation,and there would be no blocking andfouling.Overall consideration,it would have a good practical meaning and a broad application prospect.【期刊名称】《浙江工业大学学报》【年(卷),期】2017(045)002【总页数】5页(P195-199)【关键词】ClO2;湿法脱硝;氧化吸收;同时脱硫脱硝【作者】潘理黎;文静;章晶晓;徐凯杰;刘志华【作者单位】浙江工业大学环境学院,浙江杭州310014;浙江工业大学环境学院,浙江杭州310014;玉环县环境保护局,浙江台州317600;浙江工业大学环境学院,浙江杭州310014;浙江工业大学环境学院,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】X511化石燃料燃烧产生的SO2和NOx是形成酸雨、光化学烟雾和臭氧层损耗的主要大气污染物，进一步减排SO2和NOx已成为我国“十三五”大气污染控制的重要任务.湿法WFGD具有很高的脱硫效率，但不能同时脱硝，因为烟气中的NO几乎不被水或碱液吸收.近几年来，国内外大量报道了在液相中添加氧化剂[1]促进NO吸收的方法，如，，，NaClO3[9-10]，NaClO[11]，，NaClO2/NaClO[14-15]等，取得了一定的效果，但这些氧化剂价格昂贵，脱硫脱硝成本高，从实验室走向实际应用还有相当距离.寻找一种价廉易得且具有良好氧化效果的氧化剂显得尤为必要.二氧化氯(ClO2)是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂，属强氧化剂.目前我国二氧化氯发生器生产技术已比较成熟，成本降低、性能稳定，已广泛应用于废水处理行业.试验研究了用二氧化氯发生器产生的ClO2溶液作为吸收剂进行同时脱硫脱硝的方法，探讨了影响NO氧化及吸收率的主要影响因素、分析活性氧化成分和反应后吸收液中主要产物的质量浓度变化规律，并根据结果推测可能的ClO2同时脱硫脱硝反应机理.实验装置见图1，包含三部分：进口模拟烟气系统、吸收液喷淋及循环系统以及出口烟气监测系统.进口烟气系统由气体钢瓶、流量计、气体混合罐和缓冲罐构成，吸收液喷淋及循环系统由吸收塔、储液槽、循环水泵、气量调节阀和加热器构成，出口烟气监测系统为一台在线监测仪.N2，NO，SO2气体经减压阀减压后分别经流量计控制流量后进入气体混合罐，混合后的气体进入缓冲罐再与空气混合，形成模拟烟气.喷淋塔高2 m，直径0.4 m，内部分上下两层，底部设筛板，喷射可覆盖整个塔径截面.喷淋塔底部进入的模拟烟气与经泵提升的吸收液接触，进行快速逆向氧化吸收，吸收液回流至储液槽中进行循环利用，反应后的烟气监测达标后经塔顶排放.吸收液pH采用pH计(pH S-25，上海精科有限公司)进行在线监测，烟气采用便携式烟气分析仪(RBR Eco-PLC)进行采样分析读数，反应后吸收液中Cl-，，，等离子的质量浓度采用离子色谱仪(Dionex ICS-2000，热电中国有限公司)进行分析，有效氯质量浓度用碘量法测得.反应用的ClO2由二氧化氯发生器产生并制成10 L一定质量浓度的吸收液备用.SO2和NOx的氧化脱除率计算式分别为式中各质量浓度单位为mg/m3，SO2和NOx的进气口质量浓度和排放口质量浓度由烟气分析仪在线监测.根据本课题组前期研究的结果，用含氯氧化剂进行脱硫已收到满意的效果，脱硫率可稳定达到95%以上，但脱硝依然是个技术难题.因此，本课题研究将以脱硝为重点，研究考察吸收液pH、ClO2质量浓度、吸收液温度、液气比以及NO与SO2初始质量浓度等对脱硝率的影响，并确定最适脱硝试验条件，并在最适脱硝试验条件下进行同时脱硫脱硝试验.2.1 pH值对脱硝效果的影响实验参数确定：吸收液体积10 L，ClO2质量浓度200 mg/L，烟气流量30 m3/h，液气比16 L/m3，反应温度20 ℃，NO初始质量浓度600 mg/m3.在该实验条件下，调吸收液pH分别为4，5，6，7，8，结果见图2.由图2可知：ClO2对NOx的脱除率随pH的升高而降低，且降低趋势较明显.pH 为4时，脱硝率为96.3%；pH为5时，脱硝率为92.4%；pH为8时，脱硝率仅为72.3%.脱硝率与ClO2随pH增大时的有效氯质量浓度变化趋势一致.原因是ClO2在碱性条件下会大量与OH-发生歧化反应，生成和，氧化能力减弱，NOx的氧化吸收速率减慢，脱硝率降低.结合实际工业应用情况，酸性越强，对设备的腐蚀越大，选取pH为5的ClO2溶液继续后续研究.2.2 ClO2质量浓度对脱硝效果的影响通过前期对ClO2氧化性的试验研究，试验参数确定：吸收液体积10 L，吸收液pH值5，烟气流量30 m3/h，液气比16 L/m3，反应温度20 ℃，NO初始质量浓度600 mg/m3.在实验参数条件下，调ClO2质量浓度分别为50，100，200，300，400 mg/L，通过计算NOx的脱除率，确定ClO2质量浓度对烟气脱硝效果的影响，确定最适ClO2质量浓度，作为后续实验的研究，结果见图3.由图3可知：ClO2质量浓度从50 mg/L增至200 mg/L时，脱硝率从67.8%增到91.2%，呈明显上升趋势，ClO2质量浓度从300 mg/L增至400 mg/L时，脱硝率基本平缓，保持在97%左右.随着ClO2质量浓度的增加，有效氯质量浓度越来越大，氧化强度也越来越大，NOx的氧化吸收随之变快，脱硝率提高.当脱硝率稳定时，ClO2已经过量很多，综合考虑实际应用成本与脱硝率，选取ClO2质量浓度为200 mg/L作为后续研究.2.3 液气比对脱硝效果的影响实验参数确定：吸收液体积10 L，吸收液pH值5，烟气流量30 m3/h，ClO2质量浓度200 mg/L，反应温度20 ℃，NO初始质量浓度600 mg/m3.在实验参数条件下，调液气比分别为10，13，16，19，22 L/m3，进行脱硝实验，结果见图4.由图4可知：随液气比的增大，NOx的脱除率也不断增大.液气比由10 L/m3增至19 L/m3，NOx的脱除率由81.3%增至96%.脱硝率能够显著增加，分析其原因是由于吸收液循环量的增加直接导致了反应塔喷雾密度的增加，液体薄膜电阻减小，这样使得气液之间的传质变得更容易，接触反应更充分.液气比继续增大至22 L/m3时，NOx的脱除率趋于稳定.一方面，液气比过大，吸收液消耗量增大，同时烟气中携带更多水分和活性成分，易造成烟道腐蚀；另一方面，液体流量的增大会阻碍气体的流动，风机的能耗也会增大，从而增加投资和运行费用.结合实际工况，选取16 L/m3作为后续实验的液气比值.2.4 吸收液温度对脱硝效果的影响实验参数确定：吸收液体积10 L，ClO2质量浓度200 mg/L ，pH值5，烟气流量30 m3/h，液气比16 L/m3，NO初始质量浓度600 mg/m3.在该实验条件下，调节吸收液温度分别为20，30，40，50，60 ℃，结果见图5.由图5可知：温度从20 ℃增至40 ℃，脱硝率从90.8%增加到95.8%，温度继续升高，脱硝率呈下降趋势.脱硝率会出现这样变化趋势的原因：1)在一定温度范围内，反应温度的提高使反应速率加快；2) 超过一定温度，有效氯质量浓度随着温度的升高而呈下降趋势，温度的升高会加快ClO2的挥发，由于其性质不稳定，ClO2会发生歧化反应，氧化能力降低，脱硝率随之降低.综合考虑，选取40 ℃作为实验温度.2.5 NO初始质量浓度对脱硝效果的影响实验参数确定：吸收液体积10 L，吸收液pH值5，烟气流量30 m3/h，ClO2质量浓度200 mg/L，液气比16 L/m3，反应温度40 ℃.在实验参数条件下，调NO 初始质量浓度分别为450，600，800，1 000，1 200 mg/m3，结果见图6.由图6可知：NO初始质量浓度的不断增加，脱硝率逐渐呈现下降趋.NO初始质量浓度在450～800 mg/m3之间变动时，脱硝率始终维持在较高水平.450mg/m3时，脱硝率为96.3%，800 mg/m3时，脱硝率开始出现明显下滑，1 200 mg/m3时，脱硝率下降至84.7%，ClO2溶液对NOx的吸收反应主要在液相中，NO初始质量浓度越低，ClO2/NO比值越高，ClO2溶液对NO的氧化就越充分，脱硝率就越高.结合实际烟气工况，选取600 mg/m3作为同时脱硫脱硝实验参数研究.2.6 SO2初始质量浓度对脱硫脱硝效果的影响试验参数确定：吸收液体积10 L，吸收液pH值5，烟气流量30 m3/h，ClO2质量浓度200 mg/L，液气比16 L/m3，反应温度40 ℃，NO初始质量浓度600 mg/m3.在试验参数条件下，调SO2初始质量浓度分别为900，1 100，1 300，1 500，1 700 mg/m3，通过计算SO2和NOx的脱除率，确定不同质量浓度SO2对同时脱硫脱硝效率的影响，结果见下图7.由图7可知：脱硫效率基本不随SO2质量浓度的变化而变化，始终接近100%，说明ClO2溶液对SO2的氧化脱除效果非常好.随SO2质量浓度不断增大，脱硝率从94.6%下降至89.7%.当没有SO2时，脱硝率为95.2%，高于SO2存在的情况，导致脱硝率下降的原因是SO2与NO的电极电势相差很小，SO2与NO产生竞争作用，NO接触活性成分的概率变小，导致脱硝率下降.通过ClO2溶液脱硫脱硝试验研究得出最适工艺参数条件：液气比16 L/m3，吸收液温度40 ℃，吸收液pH为5，ClO2质量浓度为200 mg/m3.在NO初始质量浓度600 mg/m3，SO2初始质量浓度为1 300 mg/m3条件下，脱硝率达92.8%，脱硫率达100%.2.7 吸收液反应过程分析2.7.1 吸收液反应前后离子质量浓度分析ClO2在水溶液中部分发生歧化反应和分解反应，即随着脱硫脱硝反应的进行，吸收液中酸性增强，溶液中又发生了如下反应：为了解ClO2溶液同时脱硫脱硝的反应机理，实验在最适条件下进行，并对反应前后吸收液中的相关物质及质量浓度的变化进行定性、定量分析，结果见表1.由表1可知：反应前后ClO2减少了96.2 mg/L，而Cl2，低于检测限，增加了113.8 mg/L，质量浓度增加了195 mg/L.SO2的质量浓度是1 300 mg/m3，NO的进气质量浓度是600 mg/m3，SO2的脱除率是100%，NO的脱除率是91.8%，若全部生成和，则与和增加的质量浓度数值接近，可推测脱硝的主要产物为，脱硫的主要产物是2.7.2 ClO2与SO2的反应吸收过程SO2界面与液相平衡的反应式：在本试验中，由于ClO2溶液具有强氧化性，进入液膜的SO2被ClO2快速氧化，质量浓度梯度增大，进而气液传质速度增大.因此，在ClO2溶液中SO2的氧化主要以液相反应为主.2.7.3 ClO2与NOx的反应吸收过程NO占烟气中NOx的90%～95%，而NO在水中的亨利常数仅为1.94mol/(L·Pa)，扩散系数仅为2.5×10-5cm2/s，因此NOx很难溶于水.反应过程中，ClO2，，Cl2的量都在减少，最终反应后最多的离子为Cl-，.由于气相中ClO2和Cl2的分压小于气液平衡时的分压，则溶液中的ClO2和Cl2将会由液相传质到气相，NO难溶于水，则NO的氧化过程部分在气相段完成，整个脱硝的反应过程中可能发生的反应为1) 氧化过程：2) 吸收过程：NO的氧化首先由气相转入液相，主要通过气体在溶液中的吸收平衡来实现.由于NO的溶解度很低，采用氧化剂将NO迅速氧化成NO2等易吸收的状态，是一种相当有效脱除NO的方法.根据以上反应和药品市价计算可得ClO2脱硝成本为0.83万元/吨，与现在广泛使用的SCR法相比较，SCR脱硝成本约为1.25万元/吨[17]约为本工艺的1.5倍左右，说明ClO2液相脱硝技术具有很高的成本优势. 结合分析得到酸性条件下，ClO2溶液同时脱硫脱硝的化学反应总反应方程式为5SO2+2ClO2+6H2O→5H2SO4+2HCl3NO+NO2+2ClO2+3H2O→4HNO3+2HClClO2溶液同时脱硫脱硝试验研究的实验室最适条件：吸收液pH为5，烟气流量30 m3/h，ClO2质量浓度200 mg/L，液气比16 L/m3，反应温度40 ℃，NO 初始质量浓度600 mg/m3，SO2初始质量浓度1 300 mg/m3.ClO2作为氧化吸收剂可用于同时脱除烟气中的NOx和SO2，脱硫率可接近100%，脱硝率可达92.8%.在一定范围内，提高吸收液中ClO2的质量浓度、增大液气比均可以有效地提高NO的氧化吸收率.pH值是影响ClO2存在形式的重要因素，在碱性条件下大部分ClO2会歧化生成和，氧化性降低，要使吸收率达到最适，体系的pH应控制在5为宜.根据实验结果推测了同时脱硫脱硝的反应机理，脱硫的主要产物是，脱硝的主要产物是，ClO2最终被还原成Cl-，没有检测到的和Cl2存在.ClO2与SO2和NOx的反应速度快，效率高，是理想的同时脱硫脱硝吸收剂.与传统的脱硫脱硝方法相比，ClO2同时脱硫脱硝技术不仅占地面积小、投资运行成本低，并且具有较高的同时脱硫脱硝效率，具有较好的应用前景.【相关文献】[1] TANG N, WU Z B, WANG H Q, et al. Enhanced absorption process of NO2 in CaSO3 slurry by the addition of MgSO4[J].Chemical engineering journal,2010,160(1):145-149. [2] LIU Y X, ZHANG J, SHENG C D, et al. Simultaneous removal of NO and SO2 from coal-fired flue gas by UV/H2O2 advanced oxidation process[J]. Chemical engineering journal,2010,162(3):1006-1011.[3] CHU H, CHIEN T W, LI S Y. Simultaneous absorption of SO2 and NO from flue gas with KMnO4/NaOH solutions [J]. The science of the total environment,2001,275(3):127-135. [4] 张虎，佟会玲，王晋元，等.用KMnO4调质钙基吸收剂从燃煤烟气同时脱硫脱硝[J].化工学报，2007，58(7)：1810-1815.[5] 白云峰，李永旺，吴树志，等.KMnO4/CaCO3协同脱硫脱硝实验研究[J].煤炭学报，2008，33(5)：575-578.[6] DESHWAL B R, SI H L, JUNG J H, et al. Study on the removal of NOx from simulatedflue gas using acidic NaClO2 solution [J]. Journal of environmental sciences,2008,20(1):33-38.[7] CHIEN T W, CHU H, LI Y. Absorption kinetics of nitrogen oxides using sodium chlorite solutions in twin spray columns[J].Water air and soil pollution,2005,166(1/2/3/4):237-250.[8] 潘理黎，许红檑，赵静，等.氯酸盐复合吸收剂同时脱硫脱硝试验研究[J].浙江工业大学学报，2013，41(4)：405-408.[9] WEI J C, YU P, CAI B, et al. Absorption of NO inaqueous NaClO2/NaClO3 solutions[J]. Chemical engineering technology,2009,32(1):114-119.[10] GUO R, GAO X, PAN W, et al. Absorption of NO into NaClO3/NaOH solution in a stirred tank reactor[J]. Fuel,2010,89:3431-3435.[11] 肖灵，程斌，莫建松，等.次氯酸钠试法烟气脱硝及同时脱硫脱硝技术研究[J].环境科学学报，2011，31(6)：1175-1180.[12] JIN D S, DESHWAL B R, Park Y S, et al. Simultaneous removal of SO2 and NO by wet scrubbing using aqueous chlorine dioxide solution[J].Hazard matter,2006,135(1/2/3):412-417.[13] 秘密.ClO2对NO和SO2的氧化及NOx-SO2协同脱除的实验及机理研究[D].山东：山东大学能源与动力工程学院，2014.[14] 张朋，杨一理，许红檑，等.NaClO2/NaClO复合吸收剂同时脱硫脱硝机理研究[J].热力发电，2013，42(11)：93-96.[15] 赵静，严金英，邱婧伟，等.NaClO2/NaClO复合吸液同时脱硫脱硝[J].环境工程学报，2012，6(10)：3684-3688.[16] 马雷.含氯氧化物的化学及电化学转化[D].上海：同济大学，2007.[17] 郭斌,廖宏楷,徐程宏,等.我国SCR脱硝成本分析及脱硝电价政策探讨[J].热能动力工程,2010,25(4):437-440.。
亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的热力学研究(1)
Thermodynamical Studies on Simultaneous Desulfurization and Denitrification by NaClO2 Solution
ZHAO, Yi* LIU, Feng ZHAO, Yin GUO, Tian-Xiang
(School of Environmental Science and Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003)
摘要 在自行设计的小型鼓泡反应器中, 以亚氯酸钠溶液作为吸收剂, 进行了模拟烟气同时脱硫脱硝实验研究, 得到 反应的最佳实验条件以及在此条件下同时脱硫脱硝效率. 分析了反应产物, 推导出了亚氯酸钠溶液与硫氧化物、氮氧 化物的反应历程以及总化学反应方程式. 利用热力学原理计算出亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的摩尔反应吉布斯函数、 摩尔反应焓变、化学反应平衡常数以及化学反应达到平衡时 SO2 和 NO 的分压力. 结果表明: 亚氯酸钠溶液同时脱硫 脱硝是可行的, 且可以几乎 100%的脱除烟气中的 SO2 和 NO. 关键词 亚氯酸钠; 氧化吸收; 脱硫脱硝; 热力学
亚氯酸钠溶液用于脱硫及脱硝的研究始于 20 世纪
70 年代. 在反应温度为 25 ℃条件下, Teramoto 等[1]在半 间歇搅拌釜中进行了 NaClO2/NaOH 溶液吸收 NO 的动 力学研究; Sada 等[2～4]利用平板式气液界面的搅拌釜详 细研究了 NaClO2 溶液浓度、pH 及气相中 NO 浓度对反 应速率的影响; Hsu 等[5]在温度为 30 ℃时, 实验研究了 NaClO2 溶液吸收低浓度 NO 的动力学过程, 得到 NO 和 NaClO2 的反应级数分别为 2 和 1, 反应速率常数为 6.55×108 (L•mol－1)2•s－1. NO 的氧化和脱除效率分别达
NaClO2水溶液脱硝的工艺条件及机理
NaClO2水溶液脱硝的工艺条件及机理叶春波;涂先红;李朝恒;裴旭东;陈卫红【摘要】在小型填料塔中考察了NaClO2初始浓度、NO初始浓度、反应温度、初始pH值和液气比等因素对NaClO2水溶液吸收NOx过程的影响,分析了NaClO2水溶液脱硝的过程特性,并解析了NaClO2与NOx之间的反应机理.结果表明,NaClO2水溶液具有优良的脱硝性能,在合适的操作条件下,NO转化率可达到100%.%In order to study the process characteristics of NOx absorption by aqueous solutions of NaClO2, effects of initial NaClO2 and NO concentrations, reaction temperature, ratio of liquid to gas and initial pH value on the denitrification process were investigated in a compact packed tower. The experimental results revealed that the performance of NaClO2 aqueous solutions was excellent and NO conversion could reach as high as 100% under appropriate operating conditions. In addition, reaction mechanism between NaClO2 and NOx was analyzed reasonably.【期刊名称】《化学反应工程与工艺》【年(卷),期】2016(032)002【总页数】7页(P176-182)【关键词】亚氯酸钠;氮氧化物;氧化脱硝;反应机理【作者】叶春波;涂先红;李朝恒;裴旭东;陈卫红【作者单位】中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心,河南洛阳471003;中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心,河南洛阳 471003;中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心,河南洛阳 471003;中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心,河南洛阳 471003;中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心,河南洛阳 471003【正文语种】中文【中图分类】X511近年来，重质原油的供应及加工量不断增加，重质油加工逐渐受到重视，这导致炼厂NOx排放量逐年增加。
NaCIO复合吸收液同时脱硫脱硝试验研究的开题报告
燃煤烟气NaClO2/NaCIO复合吸收液同时脱硫脱硝试验研究的开题报告一、研究背景和意义随着工业化进程的加快，大量的煤炭被消耗，造成了大量的二氧化硫和氮氧化物的排放，对大气环境造成了巨大的影响。
脱硫脱硝技术被广泛应用于减少煤炭燃烧排放的污染物。
目前，传统的脱硫脱硝技术主要采用氨法、石灰石-石膏法等化学吸收剂来吸收二氧化硫和氮氧化物。
然而，这些传统的化学吸收剂存在一些缺陷，如在脱硫的过程中产生的石膏难以处理，存在大量液体耗费和成本高等问题。
因此，需要寻找一种新型的化学吸收剂来提高脱硫脱硝效率并降低成本。
二、研究目的本次研究旨在探究燃煤烟气NaClO2/NaCIO复合吸收液在脱硫脱硝方面的实际应用价值。
具体研究目的包括：1.研究NaClO2/NaCIO复合吸收液的制备方法和工艺条件，探究其脱硫脱硝效率和经济性。
2.考察NaClO2/NaCIO复合吸收液对燃煤烟气中二氧化硫和氮氧化物的吸收效果，分析其脱除率和工艺参数对吸收效果的影响。
3.评估NaClO2/NaCIO复合吸收液对煤燃烧后产生的烟气中其他污染物的影响，如粉尘、多环芳烃等。
4.对比NaClO2/NaCIO复合吸收液与传统吸收剂在脱硫脱硝方面的性能差异，探究其实际应用价值。
三、研究内容本研究主要包括以下几个方面：1.制备NaClO2/NaCIO复合吸收液：确定复合吸收液的化学组成及制备方法，优化制备工艺条件。
2.脱除燃煤烟气中的二氧化硫和氮氧化物：对NaClO2/NaCIO复合吸收液进行性能测试，研究其对燃煤烟气中二氧化硫和氮氧化物的吸收效果及其脱除率。
同时，探究吸收效果与工艺参数之间的关系，如吸收剂浓度、操作温度等。
3.评估NaClO2/NaCIO复合吸收液对煤燃烧后烟气中的其他污染物的影响：分析煤燃烧后烟气中的污染物变化，如粉尘、多环芳烃等。
4.对比NaClO2/NaCIO复合吸收液和传统吸收剂在脱硫脱硝方面的性能差异：综合对比NaClO2/NaCIO复合吸收液和传统吸收剂的性能差异，评估其实际应用价值。
NaClO2脱硫脱硝试验研究的开题报告
CO(NH2)2/NaClO2脱硫脱硝试验研究的开题报告题目: CO(NH2)2/NaClO2脱硫脱硝试验研究的开题报告一、课题背景与研究意义随着工业化进程的加速，空气污染问题逐渐受到人们的关注。
其中，大气中氮氧化物和二氧化硫是主要的污染物之一。
为了减少这些气体的排放量，许多研究者着眼于脱硫脱硝技术的研究。
CO(NH2)2/NaClO2脱硫脱硝技术被认为是一种有前途的技术，因其具有较低的成本和高效的脱硫脱硝效果而备受关注。
二、研究内容和研究方法本研究旨在探究CO(NH2)2/NaClO2脱硫脱硝技术在减少氮氧化物和二氧化硫排放方面的效果。
在实验中，首先用装有CO(NH2)2/NaClO2溶液的容器进行空气净化处理，然后通过气体采样仪测量处理前后的二氧化硫和氮氧化物排放量，并对实验结果进行分析。
三、研究预期成果通过本次研究，预期得出如下三个方面的成果：1.明确CO(NH2)2/NaClO2脱硫脱硝技术在减少二氧化硫和氮氧化物排放方面的效果。
2.确定CO(NH2)2/NaClO2脱硫脱硝技术在实际应用中是否可行。
3.为减少大气污染提供一种新的脱硫脱硝技术方案。
四、研究计划本次研究计划用时3个月，主要包括以下步骤：第1个月：进行CO(NH2)2/NaClO2脱硫脱硝技术相关文献的查阅和分析，确定实验方案并收集所需实验材料。
第2个月：实施实验，测量并记录实验数据。
第3个月：对实验数据进行统计分析，编写实验报告和论文稿件。
五、研究团队和条件本研究团队由3名研究生组成，他们具有较高的科研素质和实验能力。
实验条件包括完善的实验室条件和现代化的测量仪器设施。
六、研究经费本研究经费总计50000元，主要用于实验所需材料、设备购置、研究人员工资等方面。
其中，校内科研经费5000元，剩余45000元可通过申请国家和地方科研资助等途径获得。
七、研究成果的应用前景本次研究成果可为解决大气污染问题提供一种可行的技术方案，并有望在工业生产中得到广泛的应用。
亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的热力学研究
亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的热力学研究
赵毅;刘凤;赵音;郭天祥
【期刊名称】《化学学报》
【年(卷),期】2008(066)015
【摘要】在自行设计的小型鼓泡反应器中,以亚氯酸钠溶液作为吸收剂,进行了模拟烟气同时脱硫脱硝实验研究,得到反应的最佳实验条件以及在此条件下同时脱硫脱硝效率.分析了反应产物,推导出了亚氯酸钠溶液与硫氧化物、氮氧化物的反应历程以及总化学反应方程式.利用热力学原理计算出亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的摩尔反应吉布斯函数、摩尔反应焓变、化学反应平衡常数以及化学反应达到平衡时SO2和NO的分压力.结果表明:亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝是可行的,且可以几乎100%的脱除烟气中的SO2和NO.
【总页数】6页(P1827-1832)
【作者】赵毅;刘凤;赵音;郭天祥
【作者单位】华北电力大学环境科学与工程学院,保定,071003;华北电力大学环境科学与工程学院,保定,071003;华北电力大学环境科学与工程学院,保定,071003;华北电力大学环境科学与工程学院,保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】O6
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NaClO氧化法脱硝及与NaOH同时脱硫脱硝技术研究
研 究·RESEARCH72NaClO氧化法脱硝及与NaOH同时脱硫脱硝技术研究文_张杰 邓云波 北京中航天业科技有限公司摘要：本文以NaClO为研究对象，分别研究了入口NO浓度、pH值、液气比等因素对NaClO氧化法脱硝的影响；通过控制单一变量，分别测定NaClO对NO的氧化效果及去除率。
同时以NaOH溶液作为脱硫吸收剂，研究NaClO/NaOH同时脱硫脱硝的效果，可为在同一套系统内实现对烟气中SO2、NOX同时进行脱除的工程应用提供参考。
关键词： NaClO；氧化法脱硝；NaClO/NaOH同时脱硫脱硝Study on NaClO Xidative Denitration and Simultaneous Desulfurization andDenitration with NaOHZhang Jie Deng Yun-bo[ Abstract ] This article takes NaClO as the research object, the effects of inlet NO concentration, pH value, liquid-to-gas ratio and other factors on NaClO oxidation denitration were studied respectively. By controlling a single variable, measure the oxidation effect and removal rate of NO by NaClO. At the same time, using NaOH as a desulfurization absorbent, to study the effect of simultaneous desulfurization and denitrification by NaClO/NaOH , and to provide a reference for the engineering application of simultaneous removal of SO2 and NOx in flue gas in the same system.[ Key words ] NaClO; oxidative denitration; simultaneous desulfurization and denitration with NaOH当前，工业烟气的脱硝、脱硫治理一般分开进行，脱硝工艺以SNCR（选择性非催化还原）和SCR（选择性催化还原）为主，这两种工艺需要特定的反应温度窗口。
基于NaClO2-电解NaCl盐水法的烟气脱硝性能及机理研究
基于NaClO2-电解NaCl盐水法的烟气脱硝性能及机理研究基于NaClO2/电解NaCl盐水法的烟气脱硝性能及机理研究摘要：本研究探讨了基于NaClO2/电解NaCl盐水法的烟气脱硝性能及机理。
实验结果表明，NaClO2/电解NaCl盐水法能够有效地降低烟气中氮氧化物的浓度，脱硝效率高达80%以上。
同时，该方法对烟气中其他污染物的排放也有较好的控制效果。
经过机理研究发现，NaClO2/电解NaCl盐水法主要是通过氧化反应将NO转化为NO2，进而与Cl−和ClO−发生反应生成N2和HCl等物质。
研究结果表明，NaClO2/电解NaCl盐水法有望成为一种有效的烟气脱硝技术。
关键词：NaClO2/电解NaCl盐水法；烟气脱硝；脱硝效率；机理研究；N2、HCl1.导言近年来，随着工业化的快速发展，大量的氮氧化物排放已成为严重的环境问题之一。
其中NOx是造成酸雨和光化学烟雾的主要成分之一，对人类生态环境和健康产生了极大的危害。
因此，烟气脱硝技术的研究和应用已成为环保领域的重头戏之一。
目前，常用的烟气脱硝技术包括选择性催化还原法、非选择性催化还原法以及氨水法等。
这些方法虽然能够有效地降低烟气中氮氧化物的浓度，但是存在着一定的问题，如反应温度高、催化剂易受到污染等。
因此，探索一种新型的烟气脱硝技术具有重要的意义。
2.实验方法2.1 实验装置本研究采用的实验装置如图1所示。
该装置主要由燃烧室、反应器、烟气分析仪以及流量计等组成。
其中燃烧室用于生成烟气，反应器用于进行脱硝反应，烟气分析仪用于对烟气中的气体浓度进行检测，流量计用于控制烟气和还原剂的流量。
2.2 实验方法本研究采用NaClO2/电解NaCl盐水法进行烟气脱硝实验。
具体实验步骤如下：1.在反应器中加入预先配好的NaClO2/电解NaCl盐水溶液。
2.将燃烧室种的NOx排放至反应器中。
3.将反应器中的NOx与还原剂进行反应，最后将生成的气体通过烟气分析仪进行检测。
液相同时脱硫脱硝实验及反应特性
2H2SO4 (aq)+NaCl (aq)
(5)
4NO (g)+3NaClO2 (aq)+2H2O (l) →
4HNO3 (aq)+3NaCl (aq)
(6)
5NO (g)+3ClO2 (g)+4H2O (l) →
5HNO3 (aq)+3HCl (aq)
(7)
由 ClO2− /Cl−(酸 性)(1.599 V)和 ClO2/Cl−(酸性)
原电对的电极电势, ClO2 在酸性溶液中的氧化性也 很强, 说明 NaClO2 溶液能将溶于水中的 SO2 和 NO 氧化成它们的最高价态. 同时考虑到 ClO−的不稳
定性, 并结合前人的研究结果[6~8], NaClO2 溶液脱 硫脱硝的反应历程推测如下.
NaClO2 (aq)+HCl (aq) → HClO2 (aq)+NaCl (aq) (1)
收稿日期: 2008-01-18; 接受日期: 2008-08-18 国家高技术研究发展计划(“863”计划)(批准号: 2007AA061803)资助项目
摘要 以 NaClO2 溶液为吸收剂, 在自行设计小型鼓泡反应器中, 进行了烟气同时脱硫脱 硝实验研究, 确定了最佳条件, 获得了理想的同时脱硫脱硝效果. 通过产物分析, 提出了基 于酸性 NaClO2 溶液的同时脱硫脱硝反应历程. 利用热力学原理对 NaClO2 溶液同时脱硫脱 硝的可能性和限度进行了计算. 同时脱硫脱硝反应动力学实验研究表明, SO2和 NO 的氧化 吸收过程都分为区间, 即快速反应区和慢速反应区. 位于慢速反应区时, 两者皆为 0 级反应. 而位于快速反应区时, SO2 的反应分级数为 1.4 级, 反应速率常数为 1.22 (mol·L−1)−0.4·s−1, 反应活化能为 66.25 kJ·mol−1; NO 的反应分级数为 2 级, 反应速率常数为 3.15×103 (mol·L−1) −1·s−1, 反应活化能为 42.50 kJ·mol−1.
关于NaClO2溶液脱硝反应方程式的解析及讨论
关于 NaClO 2溶液脱硝反应方程式的讨论2016 年高考理综 3 卷 27 题中有一个采用 NaClO 2溶液为吸收剂，对烟气中的 SO 2与NOx 进行吸收，即 “脱硫”与“脱硝”的实验。
该实验内容并不复杂。
在鼓泡反应器中通入含有 SO 2与NO 的烟气。
反应温度 为 323K ，NaClO 2溶液的起始浓度为 5×10 -3 mol ·L -1。
反应一段时间后，得到的实验结果，也就是所测得溶液中一些离子浓度数值如 下： 与这些数据相关的一个问题是，写出 “NaClO 2 溶液脱硝过程中主要反应的离 子方程式 ”。
这实际上只是一个，仅告诉学生 ClO 2-离子被还原的产物是 Cl -， NO 被氧化 的产物为NO 3-离子。
进而要求他们写出该氧化还原反应的离子方程式，这 样的问题。
看似是一个没有什么难度的方程式。
由于命题者的 “疏忽 ”，还是给中学化学 教学造成了相当程度的混乱。
一、比较 “合理 ”的一些答案 在网上可以看到，为描述这个反应，竟然会有多个彼此不同的方程式。
1. “标准答案 ”。
当然，这是命题者所给出的，是教师在讲解时 “首选”、 也是最为 “权威”的答离子SO 4 SO 32- NO 3- NO 2- Cl - c/( mol L -·1) 8.35 × 1-40 6.87 × 1-60 1.5 × 1-40 1.2 × 1-50 3.4 × 1-301 NaClO2 溶液的pH 约为7.09 。
完全可以把该溶液，看做就是一个中性的体系。
而按照式（2pan > ）来计算，由“反应后生成的[Cl-]：[H+]=3:4=3.4 1×0 -3：x” 可知。
反应后该溶液中的x =[H +]=4.5 ×10 -3（mol·L-1）。
也就是，该溶液的pH 约为2.34 。
尿素Ca(ClO)_2湿法同时脱硫脱硝技术的试验.
尿素/Ca（ClO）_2湿法同时脱硫脱硝技术的试验SO2和NOx是我国大气污染的主要污染源,我国已对SO2施行总量控制政策,广泛推行烟气脱硫工程,而对NOx一直未进行总量控制。
尿素湿法同时脱硫脱硝技术是在原有的湿法脱硫工艺基础上发展而来的一项新工艺,具有流程简单、投资费用低、反应产物可直接排放等优点,对实现综合治理燃煤污染物具有重要的现实意义。
由于在本试验条件下纯尿素溶液的脱硫效率可达99%以上,脱硝效率不理想,故本文的重点是脱硝的研究。
在自行搭建的试验台上,首先进行了尿素湿法脱硝添加剂的性能试验研究,在八种不同种类的添加剂中高锰酸钾、乙二胺、漂白粉、磷酸铵和双氧水都能提高尿素湿法的脱硝效率,从经济性和对后续溶液的处理综合考虑,选择漂白粉作为尿素湿法同时脱硫脱硝技术的添加剂。
同时还研究了尿素浓度、Ca(ClO)2浓度和吸收液温度等操作因素对脱硝效率的影响规律,得出如下结论：随尿素浓度的增大、Ca(ClO)2浓度的增大、烟气中含氧量的增大、吸收液初始pH值增大和烟气中NO浓度的增大,脱硝效率都有所增加；而随模拟烟气进气流量的增大、烟气中SO2浓度的增加,脱硝效率反而都有所降低；当温度小于60℃时,NOx的脱除效率随吸收液温度增加而增加,当温度超过60℃,NOx的脱除效率随吸收液温度增加反而减小；并确定了本试验条件下合适的操作条件：尿素浓度5%、Ca(ClO)2浓度为0.2%、吸收液温度40℃和烟气中含氧量6%。
其次,对尿素浓度、Ca(ClO)2浓度、吸收液温度和烟气中含氧量四个因素,采用正交表进行优化分析。
得出以下结论：影响效果由大到小依次排列为：Ca(ClO)2浓度、尿素浓度、吸收液温度和烟气中含氧量；本试验条件下的最佳工艺条件是：Ca(ClO)2浓度为0.7%、尿素浓度15%、吸收液温度60℃和烟气中含氧量9%。
再次,本文利用化学分析方法对尿素同时脱硫脱硝和尿素／Ca(ClO)2同时脱硫脱硝产物进行了分析,分别测定了各种离子的浓度,得出了尿素消耗速率和铵根离子生成速率方程。
NaClO2水溶液脱硝的工艺条件及机理研究
NaClO2水溶液脱硝的工艺条件及机理研究发布时间：2023-02-28T01:43:41.871Z 来源：《工程建设标准化》2022年10月第19期作者：吕叙正[导读] 在实际工作中应当注意NaClO2初始浓度，还有NO的初始浓度，以及反应温度和初始pH值状况，这些因素都会对NaClO2水溶液吸收NOx过程产生一定影响吕叙正大冶市公共检验检测中心湖北大冶 435100摘要：在实际工作中应当注意NaClO2初始浓度，还有NO的初始浓度，以及反应温度和初始pH值状况，这些因素都会对NaClO2水溶液吸收NOx过程产生一定影响，因此需要分析NaClO2水溶液脱硝特性，同时解析NaClO2和NOx的反应机理。
NaClO2的水溶液脱硝性能较好，所以在合适的条件下，NO的转化率能够可达到100%，由于具有这样的使用优势需要充分研究工艺条件和机理，才能更好地实际应用。
关键词：NaClO2；水溶液脱硝；工艺条件；机理研究近年来随着经济的不断发展，使得重质原油供应和加工量不断地增加，在需求不断升高的情况下，重质油加工受到了广泛重视，由于产量增加导致炼厂的NOx排放量也在不断增加。
目前石化企业排放的NOx占到了我国NOx总排放量5%左右，其中一半NOx是来自催化裂化装置也就是FCC产生的，这种情况如果长期持续下去还会影响到炼厂所在地空气质量。
当前我国的环境保护形势比较严峻，所以必须要控制FCC烟气当中的NOx排放量。
目前FCC烟气当中的NOx要想实现达标减排，需要使用催化还原脱硝技术，也就是SCR技术。
该技术可以在330-450℃温度范围内使用，使用NH3或者是尿素等还原剂能够将烟气当中的NOx催化并还原成为N2，从而实现NOx减量排放。
在实际应用过程中将SCR技术应用到FCC烟气脱硝过程中，需要改造现有的余热锅炉系统，但是改造系统的投资成本比较高，在具体应用过程中需要考虑这一问题。
1基本情况分析1.1研究背景分析上个世纪七十年代，国外开始了这方面研究，在实际研究过程中明确了影响NO吸收效率和运行参数的相关因素。
NaClO2碱性溶液脱硝的热力学计算与实验研究
NaClO2碱性溶液脱硝的热力学计算与实验研究秦毅红;蔡守珂;何汉兵;张俊【期刊名称】《环境保护科学》【年(卷),期】2012(038)006【摘要】液相氧化脱硝技术被认为是最有前景的脱硝技术之一.在自制的鼓泡反应器中,进行NaClO2/NaOH溶液脱硝实验.热力学计算表明,300～380 K,脱硝反应是放热反应,反应的平衡系数均非常大,但随温度的升高而减小.选取吸收时间、NaClO2浓度、初始pH、反应温度、模拟烟气流量以及烟气中NO含量为过程参数,脱硝率作为响应量,分别进行了单因素实验.结果表明:脱硝率随NaClO2浓度、反应温度的增加而升高,随吸收时间、烟气流量或NO含量的增加而降低,在pH7～10范围内,体系获得较好的脱硝效果；NaClO2浓度0.02 mol/L,初始pH10,温度70℃,烟气流量0.4 L/min的条件下,处理NO含量0.02％～0.05％范围内的烟气,吸收20 min内体系脱硝率几乎为100％.【总页数】5页(P1-5)【作者】秦毅红;蔡守珂;何汉兵;张俊【作者单位】中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】X511【相关文献】1.NaClO2/H2O2复合吸收剂同时脱硫脱硝实验研究 [J], 李杰豪;金月祥;成一波;徐凯杰;潘理黎2.Na2S2O8溶液脱硝的热力学计算与试验研究 [J], 秦毅红;胡彬;杜凯;郑佳翔3.UV辐照强化NaClO2溶液脱硝实验研究 [J], 郑德康;韩志涛;杨少龙;宋永惠;夏鹏飞;于景奇;严志军;潘新祥4.选择性催化还原(SCR)烟气脱硝的热力学计算及分析 [J], 徐灵峰;谷苗苗;耿学军5.废SCR脱硝催化剂碳酸钠焙烧-浸出行为及其热力学计算 [J], 卜浩;何名飞;吕昊子;曹苗;夏启斌;高玉德;孟庆波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
亚氯酸钠脱硝工艺流程
亚氯酸钠脱硝工艺流程亚氯酸钠的脱硝机理：亚氯酸钠溶液与NO发生氧化反应，对烟气中的NO脱除，然后在利用脱硫剂来中和反应副产物。
（一）亚氯酸钠溶液作为氧化剂的依据：溶液与烟气中的NO发生氧化反应，将NO氧化成高价态离子并将其吸收。
具体过程为NO与吸收剂的反应，由于NO 微溶于水，其在水中的溶解度很低，因此从气相主体进入液相的NO很少。
（二）亚氯酸钠脱硝的氧化吸收过程的化学反应：NaCLO2溶液氧化过程的总化学反应方程：4NO++O+3NaCl2SO2+NaClO2+2H2O=2H2SO4+NaCl反应副产物处理NaOH+O脱硝过程中能产生硝酸，4NO ++O→+3NaCl因此副产物处理系统的方法是根据脱硝塔中PH值，排出反应后废液，将废液至脱硫废液处理系统，废液与NaOH发生反应，NaOH与硝酸反应生成硝酸钠，所以脱硝副产物为硝酸钠。
亚氯酸钠溶液硝技术产生背景:亚氯酸钠溶液脱硝是指用一种亚氯酸钠溶液对烟气中的NOx脱除的技术。
该技术具有设备精简、占地面积小、基建投资少、运行管理方便等优点,日益受到人们的关注和重视。
该方法脱硝效率、设备简约，操作简单，综合成本可以接受，具有较好的应用推广前景。
亚氯酸钠溶液作为脱硝吸收剂的依据:本方案选择亚氯酸钠溶液作为吸收剂，主要基于它具有氧化与吸收一体化、无结垢、脱除效率高，投资费用低等特点。
反应前亚氯酸钠溶液中的氯元素几乎是以亚氯酸根的形式存在的，但在较强酸性溶液中亚氯酸钠会分解，NaClO2的氧化能力随PH值的减小而增加。
亚氯酸钠脱硝的氧化吸收过程:NaClO2溶液与烟气中的NOx发生氧化反应，将NO氧化成高价态离子并将其吸收。
NO先被氧化成NO2再被氧化成NO3-，而ClO2-则还原为Cl-，ClO-。
总化学反应方程式如下：4NO +3NaClO2+2H2O = 4HNO3+3NaCl锅炉烟气脱硝的工作优点1）以NaClO2作吸收液，不另加添加剂，以喷淋塔为反应器，将烟气中的NOX控制，治理对象为中小型锅炉烟气，装置简单、运行方便。
亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的发展前景
13930106065 ,E - mail ：20oyoahn0@ 129. com
大力提倡环保的背景下，亚氯酸钠溶液作为吸收剂应用于脱硫脱硝行业脱颖而出。
GHI： 氯酸钠； 同
硝； \
中图分类号:TQ 05 文献标识码:A 文章编号：571 -3206(2021)06 - 5/-04
Development prospect of simultaneeus desplfurization anddenoaoflotaoonofltodotm thaoaoetoatoon
吸收 。
778 $,Sada等70O5-利用亚氯酸钠溶液进行一
系列脱硫、脱硝和同时脱硫脱硝实验。实验中得出
当操作温度在25 °C时,NO的反应速率处于快速反
应区,当亚氯酸根浓度大于6.8 kmol/m5时,N0为
二级反应,NaClO-反应为一级反应，吸收速率的常
数是随着NaOH浓度变化呈指数形式变化。含有
Keywoadt： sodnum hhaoenie； snmuaingeousdesualuenhninogngddegnienlnhninog； elnhnegi
据我国2915年相关报道,得知煤炭的消耗量占
国 k T 的5920%[1]，
h， g
国的主要 k， H k 在 # Q
办法得到实质的改变。我国二氧化硫和氮氧化物主 排放源头在于用于发电行业的燃煤锅炉及非电力行 业的大多数中小型燃煤锅炉⑵。燃煤烟气中有大
次氯酸钙溶液的脱硫脱硝特性
效果，以动力学为理论基础研究了Ca（ClO）2的脱硫脱硝性能。实验结果表明：在模拟烟气中SO2，NO，NO2的 质量浓度分别为3 700，1 300，820 mg/m3及Ca（ClO）2溶液浓度为0.35 mol/L的条件下，SO2去除率达到100%， NOx去除率达到67%。脱硫过程中吸收液中的ClO-是100%脱硫率的保障。Ca2+吸收SO2的反应速率呈现一级反应
本实验利用自行设计的反应装置分别进行了caclo2溶液脱硫脱硝和同时脱硫脱硝实验根据实验数据分析了反应速率随时间的变化关系计算了反应级数并结合化学方程式研究了脱硫脱硝之间的协同作用
·48·
化工环保 ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY
2020年第 40卷第 1期
烟气脱硫脱硝技术是解决烟气危害的重要途
径，多年来，应用该类技术使得我国的环境状态得 到了很好的改善［1］。与此同时，脱硫脱硝技术的研
究也获得了飞速的发展，各种脱除剂也得到了深入 研究［2］。赵毅等［3］继SADA等［4］之后对NaClO2溶液 的脱硫脱硝性能进行了较深入的研究；郭瑞堂等［5］ 继UCHIDA等［6］之后对KMnO4/NaOH溶液的脱硫脱 硝性能进行了较深入的研究；岑超平等［7］在前苏联
Desulfurization and denitrification characteristic of calcium hypochlorite solution
LIU Hailong1，ZHAO Jing1，CHEN Tao1，JIN Tan2，LI Xing3
（1. Appraisal Center for Environment and Engineering，Ministry of Ecology and Environment，Beijing100012，China； 2. Chinese Academy for Environmental Planning，Ministry of Ecology and Environment，Beijing 100012，China； 3. Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012，China）
naclo2溶液脱硝过程的离子方程式
naclo2溶液脱硝过程的离子方程式1. 简介氯酸钠(NaClO2)是一种重要的化学品，常被用作水处理剂、漂白剂和制造其他化学品的中间体。
同时，氯酸钠溶液还可以用于脱硝过程中，去除废水中的氮氧化物(NOX)。
本文将围绕着naclo2溶液脱硝过程的离子方程式展开。
2. 脱硝过程的原理氮氧化物(NOX)是指一类含氮化合物的氧化物。
它们包括氮氧化物(NOx)，其中最常见的是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
这些氮氧化物在空气中的存在对环境和人类健康产生了严重危害。
因此，需要对这些废水进行处理，去除其中的氮氧化物。
脱硝是一种处理废水中氮氧化物(NOX)的方法。
该过程利用还原剂还原将NOx转化为无害氮气。
一些常用的还原剂包括硫酸亚铁和氨气。
然而，这些化学品往往对环境造成过多的污染，而氯酸钠(NaClO2)则成为一种更加环保、温和的处理方法。
3. NaClO2溶液脱硝过程的离子方程式具体而言，naclo2溶液脱硝过程的离子方程式如下所示：4NO + 4NaClO2 + 2H2O → 4NaCl + 4HNO3在上述反应中，氮氧化物(NOX)被氯酸钠(NaClO2)还原为硝酸(HNO3)，同时NaClO2被还原为氯化钠(NaCl)。
因此，氮氧化物(NOX)被彻底去除，同时不会产生对环境有害的副产品。
4. NaClO2溶液脱硝过程的优点相较于其他脱硝方法，naclo2溶液脱硝过程具有以下优点：1. 环保：这是因为naclo2溶液脱硝过程是一种相对温和的化学反应。
在反应产生的氧化物中，硝酸(HNO3)可以进一步分解为H2O和氮气。
2. 适用性广：naclo2溶液脱硝过程对各种不同类型废水中的氮氧化物都适用，并且反应速度较快。
3. 节约成本：这是因为naclo2溶液价格相对低廉，且由于是一种相对简单的反应，无需过多的设备和处理成本。
5. 结论综合来看，naclo2溶液脱硝过程是一种相对环保、适用性广、节约成本的处理废水中氮氧化物(NOX)的方法。
NaClO2
７ ４ ０ ｍｇ ／ ｍ３ ， 初始温度为２ ０ Ｃ， 吸收液初始ｐ Ｈ 值 为不调节（ ７ ． ０ 左 右） 。 的脱 除率也会变得 较高 ， 随着 液气比Ｌ ／ Ｇ的慢慢增大 ， 这种效果 就
以下是Ｎ ａ Ｃ ｌ Ｏ￣ ｆ ｇ 为氧化剂在 试验 中浓度变化对 同时脱 硫脱硝 会越 明显 。 但是当液气 ￣ Ｌ Ｌ ／ Ｇ 达到一定程度时 ， 有效吸收 的表面积
１ ． ３ ． ２ 烟 气 的初 始 浓 度
２结 语
烟气同时脱硫脱硝 技术能够很好地处理Ｓ Ｏ 和Ｎ Ｏ的脱 除工作 ， 如果 单独 的进 行脱 硫技术或者脱硝 技术的应用势必会造成顾此失 彼， 但如果将两种技术 单纯 的联合在 一起 ， 就会浪费大量 的资源 ， 占
为什么没有检 出， 考虑有如下几种 因素 ：
的影响 ， 为了更 明确各试验参数的变化在脱 硫脱硝试验 中所起到 的 试仪进行测试 ， 氮氧化 物与二氧化硫均不 能检 出， 四小时后 ， 再用便
改变某一参数 ， 从而分析影响脱硫脱硝效果 的主要 因素 。
１． ３． １初 始ｐ Ｈ值
（ １ ） 仪器 的检 测精度不 够。 （ ２ ） 现场使用 的脱 硫剂 为氧化镁 ， Ｐ Ｈ在７ 左右 。
气体分 子的活跃 性 ， 在 单位 时间 内增 加了有效碰 撞 ， 同时加快 了 Ｎａ Ｃ １ ０ 的分解速度 ， 加快 了氧化反应， 达到较明显 的脱硫脱硝效果 ，
通过试验的数据 能够看 ￣Ｎａ Ｃ １ ０ ． 作为氧化剂在 同时脱 硫脱 硝 但是 当温度到达一定值 时， 这种有效性就会降低， 原因是Ｓ Ｏ ， 的溶解 度在温度升高的情况下会降低 ， 影响脱硫率 。
由低温开始进行温度变化 ， 随着温 １ ０ ０ ％左右（ 仪表 测不出） ， 可见Ｎａ Ｃ ｌ Ｏ ２ ｇ ￣ 脱硫的效果是非常理想的 ； 在保持其他参数不变的情况下 ， ＮＯ的水溶性很低 ， 在没有Ｎ ａ Ｃ １ ０ ． 的情况下几乎是没有任何反 度的缓慢提升 ， 脱硫率和脱硝率也随之增长 ， 当温度到达３ ０ ￣ Ｃ时 ， 脱 应， 随着Ｎａ Ｃ １ ０ ， 浓度 的增长， 脱硝率也随着缓慢上升 ， 在Ｎａ Ｃ ｌ Ｏ， 浓 硫 脱 硝 效 果 到 达 高 点 ， 随后脱硫率和脱硝率进入缓慢提升期 ， 在温
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12015年9月上 第17期 总第221期随着中国经济的飞速发展,大气污染也成为人们日益关注的问题,烟气中排放的二氧化硫和氮氧化物是大气污染的主要构成物,因此,烟气脱硫和烟气脱硝成为推动工业发展的研究热点。
目前单独进行烟气脱硫或烟气脱硝的技术已经相对完善,但是这些技术一般都是针对某一种烟气污染物,脱除特定污染物需要特定的设备、特定的场地、特定的化学剂等,已经不能更好的适应电厂发展的需求。
对于脱硫脱硝技术一体化的研究主要分为两种:联合脱硫脱硝和同时脱硫脱硝。
需要注意的是联合脱硫脱硝就是简单将脱硫技术和脱硝技术两种工艺联合在一起达到脱硫脱硝的效果,但是这种工艺占地大、投资大,为此同时脱硫脱硝工艺的简约和投资小的优点成为研究的重点,同时脱硫脱硝技术主要分为湿法、干法和半干法,其中湿法同时脱硫脱硝的工艺更加简单,更有研究价值。
湿法同时脱硫脱硝技术主要分为氧化吸收法(以氯酸、NaClO 2、KMnO 4、乳化黄磷、O 3作为氧化剂吸收NO,转化为NO 2)和络合吸收法(向溶液中注入添加剂增强N O 的溶解度)两大类型,本文将NaClO 2作为研究的重点。
1 NaClO 2同时脱硫脱硝试验1.1 NaClO 2 脱硝试验1.1.1 NaClO 2脱硝试验参数NaClO 2作为氧化剂在同时脱硫脱硝中的研究是非常广泛的,NaClO 2溶液的氧化性能较好,在同时作为同时脱硫脱硝中的效果也是非常明显,下面将对NaClO 2作为氧化剂的浓度变化对脱硫脱硝效果的影响进行试验:试验参数:NO的初始浓度为740mg/m 3,初始温度为20℃,吸收液初始pH值为不调节(7.0左右)。
1.1.2 NaClO 2脱硝试验反应机理NO在水中的溶解度较低。
但NO在水中能够与NaClO 2进行氧化反应,生成NO 3-,同时ClO 2-则转化成Cl -和ClO -,具体反应式为:NaClO 2→Na ++ClO 2-2NO+ClO 2-→2NO 2+Cl -NO+ClO 2-→NO 2+ClO -4NO 2+ClO 2-+4OH -→4NO 3-+Cl -+2H 2O 2NO 2+ClO 2-+2OH -→2NO 3-+ClO -+2H 2O在此过程中会生成HNO 3成分,pH值也会在迅速转变为酸性,同时NaClO 2在酸性溶液中会产生反应,自动分解生成ClO 2和Cl 2,具体反应式为:ClO 2-+H +→HClO 28HClO 2→6ClO 2+Cl 2+4H 2O 2ClO 2-+Cl 2→2Cl -+ClO 24ClO2-+2H +→2ClO 2+ClO 3-+Cl -+2H 2O随着反应中HNO 3在吸收液中的增加,溶液的pH值迅速降低转变为强酸性,但是NaClO 2在酸性中的氧化效果会逐步失效,此时生成的ClO 2的氧化性随之增长,逐步取代NaClO 2成为新的氧化剂,同NO反应,最终实现脱硝效果,具体反应式为:4NO+3ClO 2-+2H 2O→4HNO 3+3Cl -5NO+4HCl→4ClO 2+5Cl -+2H 2O 5NO+3ClO 2+4H 2O→5HNO 3+Cl -1.2 NaClO 2同时脱硫脱硝试验实验效果SO 2易溶解于水,通过与液体反应能够起到脱硫的效果,但是NaClO 2溶液同时脱硫脱硝技术研究张伟岭(青岛汇承集控环境系统有限公司,山东青岛 266100)【摘 要】湿法同时脱硫脱硝技术主要分为氧化吸收法(以氯酸、NaClO 2、KMnO 4、乳化黄磷、O 3作为氧化剂吸收NO,转化为NO 2)和络合吸收法(向溶液中注入添加剂增强NO的溶解度)两大类型,本文将NaClO 2作为研究的重点。
本文将研究NaClO 2在脱硫脱硝技术中的应用,NaClO 2同时脱硫脱硝工艺有设备简约、脱硫脱硝效率高、成本低的特点,本文将通过试验的方式和工业现场测试进行数据收集,为NaClO 2在脱硫脱硝技术的研究和应用提供价值参考。
【关键词】NaClO 2 脱硫脱硝 影响因素作者简介:张伟岭(1971—),男,汉族,山东临沂沂水人,本科,助理工程师,毕业于:青岛大学,就职于:青岛汇承集控环境系统有限公司,研究方 向:纺织工程系纺织工程专业;从业经历:从事过纺织厂空调设计、电力配电设计、纺织厂工艺设计、脱硫DCS设计、脱硫工艺设计等工作。
图1 NaClO 2浓度对同时脱硫脱硝效果的影响①22015年9月上 第17期 总第221期NO在水中的溶解度较低。
试验参数:SO 2的初始浓度为2860mg/m 3,NO的初始浓度为740mg/m 3,初始温度为20℃,吸收液初始pH值为不调节(7.0左右)。
以下是NaClO 2作为氧化剂在试验中浓度变化对同时脱硫脱硝的效率图(图1)。
NaClO 2初始浓度:0mmol/L;SO 2的初始浓度为2860mg/m 3,NO的初始浓度为740mg/m 3,液气比(L/G)为20L/m 3,初始温度为20℃,吸收液初始pH值为不调节(7.0左右)。
通过试验能够看出:SO 2的水溶性很好,在没有NaClO 2的情况下,脱硫率就能够达到60%,随着NaClO 2浓度的增长,脱硫的效果也会更加明显,当NaClO 2的浓度到达15mmol/L时,脱硫率能够达到100%左右(仪表测不出),可见NaClO 2对脱硫的效果是非常理想的;NO的水溶性很低,在没有NaClO 2的情况下几乎是没有任何反应,随着NaClO 2浓度的增长,脱硝率也随着缓慢上升,在NaClO 2浓度维持在0-5mmol/L时,脱硝率速度直线上升,达到第一个高点60%左右,随后进入缓慢上升期,当NaClO 2浓度达到15mmol/L时,脱硝率达到100%左右(仪表测不出)。
通过试验的数据能够看出NaClO 2作为氧化剂在同时脱硫脱硝效果上是非常明显的,是一种良好的氧化剂。
1.3 各试验参数对脱硫脱硝效率的影响通过上面的试验能够看出NaClO 2的浓度变化对脱硫脱硝效果的影响,为了更明确各试验参数的变化在脱硫脱硝试验中所起到的作用,以及对脱硫脱硝效果的影响,在其它参数不变的情况下,单独改变某一参数,从而分析影响脱硫脱硝效果的主要因素。
1.3.1 初始pH值湿法进行烟气脱硫脱硝中,往往初始pH值的设定成为脱硫脱硝试验中影响脱硫脱硝效果的重要因素。
NaClO 2的氧化性能同pH值得变化成反比,pH值越大,NaClO 2的氧化效果就会变的逐渐微弱,而pH值越小,NaClO 2的氧化效果和氧化电位反而会增强,当pH值控制在2-3范围内时,脱硫率竟能达到95%左右,脱硝率也能够控制在92%左右,脱硫脱硝的速度也会相应的提高。
同时在pH较低的情况下ClO 2-会分解为ClO 2和Cl 2气体,由于这两种气体的融入,溶液的脱硫脱硝效果会迅速提升。
1.3.2 烟气的初始浓度这里讲的烟气的初始浓度一般来讲是指SO 2和NO的初始浓度,为了更好地进行试验对比,在控制NO初始浓度的情况下,增加SO 2的浓度,这时会发现随着SO 2浓度的增加,脱硫脱硝的效果都会降低。
主要原因是吸收液中的吸收推动力是一定的,当SO 2的浓度较小时,相应得到的吸收推动力就会越大,这样脱硫的效果也越好,但是随着SO 2浓度的增加,每单位下得到的吸收推动力就会相应的减少,脱硫效果也就随着降低。
同时由于SO 2和NO的电极电势相当,两者会争夺氧化剂,这样当SO 2浓度增加时,就会夺取更多的氧化资源,NO获得的氧化资源就相应的减少,脱硝效果也会随之降低。
同样的道理,当NO浓度增加时,尽管SO 2溶解性能较高,在初期会保持较高的脱硫效果,但是随着NO浓度慢慢增加,这种优势就会降低,最终脱硫脱硝效果都会降低。
1.3.3 液气比在其他试验参数保持一定的情况下,液气比L/G越大,相应的气液接触面积就会越大,同时加强了气体吸收的推动力,SO 2和NO 的脱除率也会变得较高,随着液气比L/G的慢慢增大,这种效果就会越明显。
但是当液气比L/G达到一定程度时,有效吸收的表面积就不会继续增加,反而有所减少,同时液气比L/G的增加将会增加脱硫脱硝工艺的投资,经济效益会降低,所以液气比L/G的影响因素不应单考虑脱硫脱硝的效果,需要综合考虑,为此,本实验将液气比控制在20L/m 3(石灰石法喷淋塔的液气比的适宜范围为15-25 L/m 3)。
1.3.4 反应温度温度是每一个化学反应中不可忽视的因素,本实验也不例外,在保持其他参数不变的情况下,由低温开始进行温度变化,随着温度的缓慢提升,脱硫率和脱硝率也随之增长,当温度到达30℃时,脱硫脱硝效果到达高点,随后脱硫率和脱硝率进入缓慢提升期,在温度到达50℃时,脱硫率出现回落。
由此可见,随着温度的提升,提高了气体分子的活跃性,在单位时间内增加了有效碰撞,同时加快了NaClO 2的分解速度,加快了氧化反应,达到较明显的脱硫脱硝效果,但是当温度到达一定值时,这种有效性就会降低,原因是SO 2的溶解度在温度升高的情况下会降低,影响脱硫率。
1.4 现场工业试验现场加入亚氯酸钠,浓度控制在试验室水平,用便携式烟气测试仪进行测试,氮氧化物与二氧化硫均不能检出,四小时后,再用便携式烟气测试仪进行测试,能检出二氧化硫与氮氧化物。
为什么没有检出,考虑有如下几种因素:(1)仪器的检测精度不够。
(2)现场使用的脱硫剂为氧化镁,PH在7左右。
(3)现场的温度区间在50度左右。
(4)现场加入亚氯酸钠的空间液气比为1左右。
2 结语烟气同时脱硫脱硝技术能够很好地处理SO 2和NO的脱除工作,如果单独的进行脱硫技术或者脱硝技术的应用势必会造成顾此失彼,但如果将两种技术单纯的联合在一起,就会浪费大量的资源,占更大的空间,因此最好的方法就是将SO 2和NO同时脱除,这种技术在国内尚处在研究阶段。
本文针对NaClO 2溶液在湿法脱硫脱硝的效果进行试验,并对影响脱硫脱硝效果的各种因素做了分别的说明,通过本试验能够看出,NaClO 2在同时脱硫脱硝的湿法中是比较有前景的。
但是应当注意的是,这种湿法同时脱硫脱硝工艺容易生成污染,同时因为过程中pH值的变化会对反应系统产生一定的腐蚀性,因此进一步研究和改进NaClO 2同时脱硫脱硝技术是非常有必要的。
参考文献:[1]王琼,胡将军,邹鹏.NaClO2湿法烟气脱硫脱硝技术的研究[J].江西电力,2004(6):14-16.[2]严金英.燃煤烟气NaClO2/NaClO复合吸收液同时脱硫脱硝试验研究[D].浙江:浙江工业大学,2011.[3]蒋文举.烟气脱硫脱硝技术手册[M].北京:化学工业出版社,2007.。