文档介绍：Fe2+EDTA溶液络合-铁还原脱除烟气中NO
尹奇德,马乐凡,夏畅斌,王琼
长沙理工大学化学与环境工程系,湖南长沙 410076
摘要:提出了“Fe2+螯合剂络合-铁粉还原-酸吸收”回收法脱除烟气中NO的新工艺,重点研究了模拟烟气中O2体积分数对NO络合量的影响,以及铁粉用量、铁粉粒径、搅拌速度对NO脱除效率的影响,确定了最佳的铁粉脱氮工艺条件,并对铁粉和铁屑的脱氮效果进行了比较。结果表明,烟气中O2的体积分数从0%%,%;NO脱除效率随铁粉用量和反应器搅拌速度的增加而增加,随铁粉粒径的增加而降低;过程的最佳工艺参数为,,铁粉粒径≤ mm,搅拌速度900 r·min-1,在此条件下,对O2体积分数为5%的模拟烟气在搅拌反应器中可取得90%以上的NO脱除效率;用铁粉在1台搅拌反应器中取得的NO脱除效率和用铁屑在2个鼓泡反应器串联时所取得的效率相当。
关键词:氮氧化物;络合;铁粉还原;回收法;影响因素
1 氮气瓶; 2 NO钢瓶; 3 空气压缩机; 4 流量计; 5 气体混合器; 6 搅拌反应器; 7 反应器控制箱; 8 氨吸收瓶;9 流量控制阀; 10 42C NO-NO2-NOx分析仪
图1 实验装置及流程
Fig. 1 Experimental apparatus and flow diagram
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2006)02-0257-04
研究和开发简单、廉价、适用的NOX控制新技术是近20多年来大气污染控制领域的一个热门课题。日本和美国从20世纪70年代初期就开始对液相络合法同时脱除烟气中SO2和NOX进行了大量研究[1-5]。结果表明,由于处理过程中Fe2+会被烟气中的O2氧化为Fe3+,而Fe3+螯合剂与NO无亲和力,因此脱氮液的脱氮能力逐渐降低;而且,与螯合铁络合的NO能与溶液吸收SO2而形成的SO32-/HSO3-发生复杂的反应,形成一系列可溶于水的氮-硫化合物、S2O62-和N2O二次气态污染物,这些液相产物在溶液中的积累,也会使脱氮液逐渐失去活性。因此,脱氮液难以再生和循环利用,而阻碍了该法的进一步研究。
按照先脱硫后脱氮的烟气处理工艺,我们首次提出了“Fe2+螯合剂络合-铁还原-酸吸收”回收法脱除烟气中NO的新工艺。此前,我们研究了液相络合-铁屑还原脱除烟气中NO的工艺[7],以及液相络合-铁粉还原-酸吸收回收法脱除烟气中NO的反应机理。本文重点研究液相络合-铁粉还原-酸吸收回收法脱除烟气中NO的影响因素,确定脱氮过程的最佳工艺条件;并对铁粉和铁屑的脱氮效果进行比较。
表1 实验条件
Table 1 Experimental Conditions
NO进口
体积分数
/%
Fe2+EDTA浓度/(mmol·L-1)
脱氮液起始pH值
模拟烟
气流量
/(L·min-1)
络合-脱氮
温度
/℃
压力
~
10
65
常压
1 实验
实验装置及方法
实验装置和流程如图1所示。NO的络合和铁粉还原在搅拌反应器(大连自控设备厂,有效容积500 mL,Φ60 mm×200 mm)中完成。氨吸收瓶为自制的φ3