工業(yè)廢氣礦漿脫硫脫硝技術(shù)及應(yīng)用

1　緒論001
1.1 SO2 和NOx 的來源及危害001
1.1.1　SO2 的性質(zhì)、來源、危害、排放現(xiàn)狀001
1.1.2　NOx 的來源、危害、排放現(xiàn)狀005
1.1.3　含硫硝工業(yè)煙氣概述007
1.2 工業(yè)廢氣脫硫脫硝技術(shù)概述008
1.2.1　煙氣脫硫技術(shù)008
1.2.2　國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀014
1.2.3　煙氣脫硝技術(shù)016
1.2.4　國內(nèi)外煙氣脫硝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀023
1.2.5　國內(nèi)外煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)025
1.3 過渡金屬離子液相催化氧化脫硫脫硝研究狀況027
1.3.1　過渡金屬離子液相催化氧化脫硫反應(yīng)機理028
1.3.2　過渡金屬離子液相催化氧化凈化廢氣原理030
1.3.3　催化氧化煙氣凈化技術(shù)發(fā)展方向032
1.4 新型礦漿煙氣凈化技術(shù)033
1.4.1　軟錳礦漿脫硫033
1.4.2　鎂礦漿脫硫034
1.4.3　鋼渣漿脫硫036
1.4.4　赤泥脫硫037
1.4.5　磷礦漿脫硫038
1.4.6　泥磷乳濁液脫硫脫硝技術(shù)040
1.5 超聲波霧化耦合煙氣凈化技術(shù)043
1.5.1　超聲波霧化技術(shù)簡介043
1.5.2　超聲波霧化技術(shù)耦合工業(yè)煙氣凈化研究現(xiàn)狀043
1.6 微波加熱耦合煙氣凈化技術(shù)045
1.6.1　微波加熱技術(shù)簡介045
1.6.2　微波技術(shù)在礦物焙燒方面的應(yīng)用046
1.6.3　微波加熱改性催化材料技術(shù)現(xiàn)狀047

2　磷礦漿催化氧化脫硫049
2.1 實驗裝置、流程及方法049
2.1.1　實驗裝置與流程049
2.1.2　分析方法050
2.2 實驗結(jié)果與分析052
2.2.1　正交實驗052
2.2.2　正交實驗補充實驗055
2.2.3　礦漿固液比對反應(yīng)時間的影響057
2.2.4　吸收溫度對反應(yīng)時間的影響058
2.2.5　氣體流速對反應(yīng)時間的影響059
2.2.6　氧含量對吸收效率和反應(yīng)時間的影響060
2.2.7　反應(yīng)條件優(yōu)化062
2.2.8　吸收劑對SO2 凈化的影響063
2.2.9　pH 對SO2 出口濃度的影響064
2.2.10　進口SO2 氣體濃度對吸收效率的影響065
2.2.11　磷礦種類對吸收效率的影響066
2.2.12　磷酸濃度分析067
2.3 現(xiàn)場試驗068
2.3.1　概述068
2.3.2　試驗裝置及方法068
2.3.3　試驗結(jié)果及分析069
2.4 微波輻照礦粉吸收低濃度SO2 研究072
2.4.1　微波及磷礦概述072
2.4.2　實驗機理、結(jié)果及分析074
2.4.3　微波輻照前后礦粉分析結(jié)果076
2.4.4　現(xiàn)場試驗結(jié)果081
2.4.5　反應(yīng)過程分析082
2.5 反應(yīng)機理分析083
2.5.1　二氧化硫氣體液相催化氧化機理084
2.5.2　稀硫酸分解磷礦漿反應(yīng)機理086
2.6 中試工藝流程設(shè)計087
2.6.1　礦漿回收利用的考慮087
2.6.2　反應(yīng)器的選擇089
2.6.3　中試工藝流程設(shè)計及說明089

3　礦漿法催化氧化脫硝技術(shù)091
3.1 磷礦液相脫硝實驗裝置及分析檢測方法091
3.1.1　實驗裝置091
3.1.2　分析檢測方法092
3.1.3　脫硝效率的計算094
3.2 磷礦液相催化氧化脫硝實驗研究094
3.2.1　液相脫硝原理094
3.2.2　磷礦液相脫硝正交實驗095
3.2.3　磷礦液相脫硝單因素實驗096
3.2.4　磷礦液相脫硝過程100
3.3 泥磷乳濁液聯(lián)合磷礦漿液相脫硝100
3.3.1　泥磷磷礦聯(lián)合脫硝反應(yīng)101
3.3.2　不同吸收劑對NOx 的脫除效果101
3.3.3　泥磷濃度對脫硝效率的影響102
3.3.4　反應(yīng)溫度對脫硝效率的影響102
3.3.5　氧含量對脫硝效率的影響103
3.3.6　氣體流速對脫硝效率的影響103
3.3.7　固液比對脫硝效率的影響104
3.3.8　泥磷磷礦聯(lián)合脫硝研究105
3.3.9　脫硝效果評價105
3.4 磷礦漿液相同時脫硫脫硝實驗106
3.4.1　實驗裝置及流程106
3.4.2　磷礦漿液相脫硫?qū)嶒?06
3.4.3　磷礦漿液相催化氧化脫硫脫硝107

4　泥磷漿液脫硫脫硝技術(shù)111
4.1 實驗裝置及方法111
4.1.1　實驗裝置及流程111
4.1.2　實驗研究方法及分析方法112
4.1.3　泥磷成分測定113
4.2 泥磷漿液同時脫硫脫硝單因素實驗115
4.2.1　反應(yīng)溫度對泥磷漿液同時脫硫脫硝效率的影響115
4.2.2　氧含量對泥磷漿液同時脫硫脫硝效率的影響116
4.2.3　氣體流速對泥磷漿液同時脫硫脫硝效率的影響117
4.2.4　泥磷漿液固液比對脫硫脫硝效率的影響118
4.2.5　泥磷漿液脫硫脫硝效率隨時間的變化關(guān)系119
4.2.6　pH 對泥磷漿液同時脫硫脫硝效率的影響120
4.2.7　條件下泥磷漿液同時脫硫脫硝產(chǎn)物分析（XRF） 121
4.3 泥磷同時脫硫脫硝響應(yīng)面條件優(yōu)化實驗122
4.3.1　響應(yīng)面實驗設(shè)計122
4.3.2　二次回歸模型擬合方程及方差分析123
4.3.3　等高線圖和三維響應(yīng)曲面圖分析126
4.3.4　反應(yīng)條件的優(yōu)選130
4.4 泥磷漿液產(chǎn)生臭氧量實驗條件探究130
4.4.1　實驗裝置及流程130
4.4.2　泥磷漿液產(chǎn)生臭氧單因素實驗131
4.5 泥磷漿液同時脫硫脫硝傳質(zhì)過程初探134
4.5.1　總傳質(zhì)速率方程135
4.5.2　N A 的計算135
4.5.3　氣相傳質(zhì)參數(shù)的計算136
4.5.4　液相傳質(zhì)參數(shù)的計算139
4.5.5　總傳質(zhì)系數(shù)143
4.5.6　NO 的c A ，i 、增強因子β的計算144

5　超聲波外場強化脫硫145
5.1 超聲霧化過渡金屬離子溶液吸收二氧化硫可行性分析145
5.1.1　實驗裝置、流程及方法145
5.1.2　實驗結(jié)果及分析148
5.1.3　超聲霧化吸收低濃度SO2 的反應(yīng)動力學(xué)162
5.2 超聲波霧化磷礦漿吸收低濃度SO2 技術(shù)研究176
5.2.1　實驗儀器及流程176
5.2.2　超聲波霧化對磷礦漿吸收低濃度SO2反應(yīng)活化能的影響181

6　微波改性磷礦強化脫硫188
6.1 實驗部分188
6.1.1　實驗試劑及儀器設(shè)備188
6.1.2　實驗流程及方法189
6.1.3　反應(yīng)前后磷礦及礦漿的成分測定190
6.2 微波強化磷礦濕法催化氧化脫硫單因素實驗197
6.2.1　漿液溫度對微波強化磷礦濕法催化氧化脫硫效率的影響197
6.2.2　固液比對微波強化磷礦濕法催化氧化脫硫效率的影響198
6.2.3　氧含量對微波強化磷礦濕法催化氧化脫硫效率的影響199
6.2.4　進氣流量對微波強化磷礦濕法催化氧化脫硫效率的影響200
6.2.5　pH 對微波強化磷礦濕法催化氧化脫硫效率的影響200
6.2.6　微波輻照前后礦漿濕法脫硫的活化能對比201
6.3 微波強化磷礦濕法催化氧化脫硫響應(yīng)面條件優(yōu)化實驗205
6.3.1　實驗設(shè)計205
6.3.2　模型精確性分析206
6.3.3　響應(yīng)曲面分析208
6.3.4　優(yōu)化條件及模型驗證212
6.4 微波強化磷礦漿濕法催化氧化傳質(zhì)過程初探212
6.4.1　反應(yīng)器內(nèi)磷礦漿脫硫的過程分析212
6.4.2　數(shù)據(jù)分析方法213
6.4.3　液相傳質(zhì)系數(shù)的計算216
6.4.4　總傳質(zhì)系數(shù)的計算219

7　礦漿脫硫脫硝技術(shù)研究總結(jié)及推廣應(yīng)用情況220
7.1 礦漿脫硫脫硝技術(shù)研究總結(jié)220
7.2 礦漿脫硫脫硝技術(shù)推廣應(yīng)用及效益221
7.2.1　推廣應(yīng)用情況221
7.2.2　應(yīng)用效果222

參考文獻224