烟气一体化脱硫脱硝脱汞理论与技术

1绪论1 1.1燃煤烟气中SO2、NOx和Hg0的危害1 1.2SO2、NOx和Hg0的排放现状2 1.3烟气多污染物协同控制技术研究进展5 2研究方法与关键技术33 2.1热催化气相氧化研究方法与关键技术33 2.2氧化产物高效吸收方法与关键技术38 2.3反应动力学研究41 3热催化增强Fenton试剂气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理45 3.1增强Fenton试剂组分配比对脱硫脱硝的影响45 3.2增强Fenton试剂加入速率对脱硝的影响46 3.3烟气流速及停留时间对脱硝的影响47 3.4热催化温度对脱硝的影响48 3.5增强Fenton试剂pH值对脱硝的影响49 3.6共存气体对脱硝的影响49 3.7增强Fenton试剂添加卤化物后的脱汞性能对比50 3.8H2O2和NaCl浓度对增强Fenton试剂脱汞的影响52 3.9Fe2 和NaClO浓度对Fenton试剂脱汞的影响53 3.10Fenton复合氧化剂pH值对脱汞的影响54 3.11Fenton复合氧化剂加入速率对脱汞的影响56 3.12热催化温度对脱汞的影响57 3.13烟气共存气体对脱汞的影响59 3.14增强Fenton/卤化物复合氧化剂同时脱硫脱硝脱汞平行实验结果62 3.15增强Fenton/卤化物复合氧化剂脱硝脱汞反应级数63 3.16增强Fenton/卤化物复合氧化剂脱硝脱汞表观活化能64 3.17增强Fenton/卤化物复合氧化剂组成对脱硝脱汞速率常数的影响66 3.18增强Fenton/卤化物复合氧化剂pH值对脱硝脱汞速率常数的影响67 3.19SO2和NO对脱硝脱汞速率常数的影响69 3.20增强Fenton/卤化物复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物测试分析与反应机理70 4热催化过氧化氢/过硫酸钠气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理74 4.1H2O2/PDS配比对脱硫脱硝脱汞的影响74 4.2过渡金属离子对脱硝的影响76 4.3H2O2/PDS复合氧化剂加入速率对脱硫脱硝脱汞的影响77 4.4H2O2/PDS复合氧化剂pH值对脱硫脱硝脱汞的影响78 4.5热催化温度对脱硫脱硝脱汞的影响80 4.6烟气流速及停留时间对脱硫脱硝的影响81 4.7烟气共存气体对脱硫脱硝脱汞的影响82 4.8H2O2/PDS复合氧化剂同时脱硫脱硝脱汞平行实验结果85 4.9H2O2/PDS复合氧化剂脱硫脱硝脱汞反应级数85 4.10H2O2/PDS复合氧化剂脱硫脱硝脱汞表观活化能86 4.11H2O2/PDS复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物分析测试与反应机理88 5热催化亚氯酸钠/溴化钠气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理91 5.1NaClO2/NaBr复合氧化剂组分配比对同时脱硫脱硝脱汞的影响91 5.2NaClO2/NaBr复合氧化剂加入速率对同时脱硫脱硝脱汞的影响93 5.3NaClO2/NaBr复合氧化剂pH值对同时脱硫脱硝脱汞的影响93 5.4热催化温度对同时脱硫脱硝脱汞的影响94 5.5烟气共存气体对同时脱硫脱硝脱汞的影响95 5.6NaClO2/NaBr复合氧化剂同时脱硫脱硝脱汞平行实验结果97 5.7NaClO2/NaBr复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物测试分析与反应机理97 6热催化过氧化氢/亚氯酸钠气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理101 6.1H2O2/NaClO2复合氧化剂组分配比对同时脱硫脱硝脱汞的影响101 6.2H2O2/NaClO2复合氧化剂加入速率对同时脱硫脱硝脱汞的影响103 6.3H2O2/NaClO2复合氧化剂pH值对同时脱硫脱硝脱汞的影响103 6.4热催化温度对同时脱硫脱硝脱汞的影响104 6.5烟气流速及停留时间对同时脱硫脱硝脱汞的影响105 6.6烟气共存气体对同时脱硫脱硝脱汞的影响106 6.7H2O2/NaClO2复合氧化剂同时脱硫脱硝脱汞平行实验结果108 6.8H2O2/NaClO2复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物测试分析与反应机理108 7热催化亚氯酸钠/过硫酸钠气相氧化脱硫脱硝脱汞性能与机理110 7.1NaClO2/Na2S2O8复合氧化剂组分配比对脱硫脱硝脱汞的影响110 7.2NaClO2Na2S2O8复合氧化剂加入速率对脱硫脱硝脱汞的影响115 7.3NaClO2Na2S2O8复合氧化剂pH值对脱硫脱硝脱汞的影响117 7.4热催化温度对脱硫脱硝脱汞的影响118 7.5烟气停留时间对脱硫脱硝脱汞的影响120 7.6烟气共存气体对脱硫脱硝脱汞的影响121 7.7NaClO2Na2S2O8复合氧化剂脱硫脱硝脱汞产物测试分析与反应机理125 8光/热协同催化过氧化氢气相氧化脱硫脱硝性能与机理139 8.1H2O2浓度对同时脱硫脱硝的影响140 8.2紫外线波长和能量密度对同时脱硫脱硝的影响141 8.3H2O2溶液pH值对同时脱硫脱硝的影响142 8.4热催化温度对同时脱硫脱硝的影响144 8.5烟气停留时间对同时脱硫脱硝的影响144 8.6共存气体和自由基清除剂对同时脱硫脱硝的影响145 8.7紫外热协同催化H2O2同时脱硫脱硝产物测试分析与反应机理147 9亚氯酸钠耦合腐植酸钠双区调控脱硫脱硝体系构建与优化152 9.1氧化区亚氯酸钠浓度和吸收区腐殖酸钠浓度对同时脱除SO2和NO的影响152 9.2氧化区和吸收区双区溶液pH值对同时脱除SO2和NO的影响155 9.3氧化区和吸收区双区温度对同时脱除SO2和NO的影响156 9.4共存气体对同时脱除SO2和NO的影响157 9.5氧化区和吸收区双区阴离子对同时脱除SO2和NO的影响160 9.6产物表征和反应机理161 10光/热协同催化过氧化氢耦合氨法双循环烟气脱硫脱硝系统构建与优化166 10.1光/热协同催化过氧化氢耦合氨法双循环同时脱硫脱硝系统建立167 10.2过氧化氢溶液添加速率对同时脱硫脱硝的影响170 10.3热催化温度对同时脱硫脱硝的影响171 10.4共存气体和常见阴离子的影响172 10.5脱硫脱硝反应产物中硫氮物质的分布规律173 10.6自由基化学和同时脱硫脱硝反应机理175 11热催化过氧化氢/过硫酸钠耦合钠碱双循环脱硫脱硝脱汞体系构建与优化177 11.1单循环和双循环吸收工艺的脱硫性能对比178 11.2气相氧化耦合钠碱双循环吸收同时脱硫脱硝的性能180 11.3不同复合氧化剂对同时脱硫脱硝的影响182 11.4气相氧化耦合双循环吸收同时脱硫脱硝的连续运行实验184 11.5H2O2/Na2S2O8复合氧化剂特性对同时脱硫脱硝的影响186 11.6双循环吸收区的pH值和温度对同时脱硫脱硝的影响188 11.7共存气体对同时脱硫脱硝的影响及协同脱汞特性研究191 11.8自由基化学，产物测试分析和反应机理194 12亚氯酸钠耦合亚硫酸钠三区调控脱硫脱硝体系构建与优化199 12.1亚氯酸钠浓度和亚硫酸钠浓度对同时脱硫脱硝的影响200 12.2反应温度、亚氯酸钠和水洗区在同时脱硫脱硝中的协同作用201 12.3烟气流速对同时脱硫脱硝及穿透时间的影响202 12.4SO2和NO浓度对同时脱硫脱硝的影响203 12.5亚氯酸钠溶液中HCO-3和Cl-浓度对同时脱硫脱硝的影响206 12.6三区pH值随反应时间变化规律207 12.7产物分析与反应机理208 13热催化气相氧化反应器设计与FLUENT模拟211 13.1旋风式气相氧化反应器设计及FLUENT模拟211 13.2倒U形气相氧化反应器设计及FLUENT模拟215 13.3热催化气相氧化耦合尾部吸收烟气同时脱硫脱硝脱汞工艺概念图218 14研究展望222 参考文献224