03／NaOH同时脱硫脱硝的热力学研究

Na2S2O8溶液脱硝的热力学计算与试验研究秦毅红;胡彬;杜凯;郑佳翔【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.在小型鼓泡反应器中,进行了Na2S2O8溶液脱硝试验.热力学计算表明:无论酸性或碱性条件下,300 ～ 380 K时,脱硝反应均为放热反应,且反应的ΔG均远小于-40 kJ·mol-1,反应平衡系数均非常大;同一温度时,碱性条件下反应平衡系数较酸性条件下大.选取吸收时间、Na2S2O8浓度、初始pH值、反应温度、烟气流量和NO含量为过程参数,脱硝率为响应,进行了单因素试验.结果表明:脱硝率随Na2S2O8浓度、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,pH值在2～3和9～12,体系获得较好的脱硝效果.Na2S2O8摩尔浓度为0.15 mol/L,初始pH值为10,温度为70℃,烟气流量为0.5L/min的条件下,处理NO体积分数为0.03％～0.08％的烟气,20 min内体系脱硝率均在80％以上.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】6页(P10-15)【关键词】过硫酸钠;脱硝;热力学计算;单因素试验【作者】秦毅红;胡彬;杜凯;郑佳翔【作者单位】中南大学冶金与环境学院,湖南长沙410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】X781;TQ111.16研究开发近年来，随着工业与火电的发展，我国煤炭消耗量不断升高，煤炭燃烧释放大量的NOx和SO2等有害污染物，给环境带来了严重的危害。

“十二五”期间，国家制定了更严格的标准，强调燃煤电厂要脱硫脱硝。

当前使用最多的脱硝技术是SCR法，其脱硝率高，但存在着严重的氨氮二次污染、催化剂失活、设备庞大、能耗高、投资大等问题[1]。

因此，研究学者们开始把焦点转向低温脱硝技术，比如氧化吸收法、液相还原法和生物法等[2]。

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。

NaOH为吸收剂同时脱硫脱硝方法研究陈义丽;杜梅芳;张忠孝;杨政良;张晓旭【摘要】提出一种以NaOH为吸收剂的脱硫脱硝方法,脱硫后的Na2 SO4电解,一极电解生产NaOH循环使用,另一极产生稀硫酸可作为循环水酸化,同时释放出氢气和氧气,氢气储存用作化工原料,氧气经过电晕成臭氧用于氧化NO成NO2,再溶于水脱除,实现脱硫脱硝一体化和资源化,最后分析了该方法的可行性和经济性.【期刊名称】《能源工程》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】6页(P60-64,73)【关键词】碱法资源化脱硫脱硝;技术原理;技术流程;经济性分析【作者】陈义丽;杜梅芳;张忠孝;杨政良;张晓旭【作者单位】上海理工大学理学院,上海200093;上海理工大学理学院,上海200093;上海理工大学理学院,上海200093;上海交通大学机械与动力学院,上海200245;上海理工大学理学院,上海200093;上海理工大学理学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】X511燃煤烟气脱硫脱硝大体分为三类，催化剂法脱硫脱硝、氧化剂法脱硫脱硝和催化氧化法脱硫脱硝。

催化剂法脱硫脱硝主要使用催化剂将煤中的SO2、NOx脱除[1-2]。

氧化剂法脱硫脱硝的原理是用臭氧等氧化剂将SO2、NOx氧化后脱除[3-4]。

催化氧化法的原理是利用催化剂联合氧化剂将燃煤烟气中的NO等成分脱除。

JIE等[5]使用H2O2作为NO的氧化剂，赤铁矿作为该反应的催化剂，研究表明，催化剂氧化剂的联合使用可增加烟气的脱硫脱硝率。

碱法资源化脱硫脱硝一塔化方法是将脱硫脱硝放置于同一个反应塔内。

先脱硫后脱硝，碱循环使用，副产物H2储存，O2采用电晕转换成O3作为氧化剂，将NO氧化成NO2等物质，NO2等物质易溶于水，进而达到脱除NO的目的。

锅炉烟气高度除尘后以NaOH为脱硫剂与烟气中的SO2发生反应生成Na2SO4。

这是一种强电解质，电解Na2SO4溶液生成的NaOH可循环使用脱硫，而副产品稀硫酸可以用作电厂循环水酸化。

燃煤烟气三氧化硫协同脱除技术研究进展发布时间：2021-05-12T03:27:59.502Z 来源：《中国科技人才》2021年第8期作者：葛尧[导读] 目前我国电厂燃煤中的硫主要通过燃烧过程转化为SO2，然后释放到烟气中。

由于锅炉中氧气过剩，二氧化硫被进一步氧化成SO3。

身份证号码：22088119890822**** 黑龙江省哈尔滨市 150000摘要：燃煤电厂选择性催化还原烟气脱硝系统中SO3的产生和排放将对电厂运行和环境空气质量产生不利影响，并危及人体健康。

一些国家和地区为SO3制定了严格的排放标准。

SO3协同去除技术得到推广应用，低温静电除尘器、电袋复合除尘器和wesp的应用显著提高了SO3去除效率。

本文对燃煤电厂SO3的产生、去除和检测进行了详细的研究，总结了SO3烟气控制技术在脱硝装置、除尘设施和脱硫系统方面的研究进展。

比较了各种SO3检测技术的优缺点，并根据SO3协同去除技术的研究现状，提出了未来的发展方向。

关键词：燃煤烟气；SO3；协同脱除；SO3检测；SO3生成；超低排放1 SO3生成1.1锅炉系统目前我国电厂燃煤中的硫主要通过燃烧过程转化为SO2，然后释放到烟气中。

由于锅炉中氧气过剩，二氧化硫被进一步氧化成SO3。

另外，锅炉飞灰中含有Fe2O3等物质，Fe2O3起到催化作用，从而促进SO2转化为SO。

然而，锅炉中的SO3转化率主要受烟气温度、过量空气系数、飞灰成分等因素的影响。

Fe2O3的催化能力随着温度的升高而增加，当达到一定温度时，随着温度的升高而降低，在700~800℃时催化能力最强。

在实际燃烧条件下，煤粉锅炉和循环流化床锅炉的烟气温度分别达到900~1000℃和800~900℃，因此在实际应用中SO3转化率可能较低。

此外，更高的过剩空气系数也将提供更多的O2，这将促进SO3的产生。

煤燃烧时，大部分硫被氧化成SO2，但仍有少量SO3生成，转化率约为0.1%~1.0%。

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。

三种脱硫剂的脱硫反应的热力学分析及机理研究李秋荣白明华郑海武（燕山大学环境与化学工程学院，秦皇岛066004）摘要：运用化学热力学理论对钙基脱硫剂（CaO、Ca(OH)2）和CuO/γ-Al2O3的脱硫反应的吉布斯函数（ΔG），反应平衡常数，平衡时SO2的分压进行计算，从而得出脱硫反应ΔG–T的关系式，计算不同温度下的ΔG，进而分析反应发生的可能性。

在实验室条件下，CaO有效反应温度800℃下进行干法脱硫，Ca(OH)2反应温度60℃湿法脱硫，CuO/γ-Al2O3400℃干法脱硫，分别在M/S(Ca/S或Cu/S摩尔比)为1.0、1.5、2.0进行实验。

结果表明:三种脱硫剂脱硫活性顺序为：Ca(OH)2> CuO/γ-Al2O3>CaO。

这与热力学计算结果相一致，并且从反应机理出发，分析了脱硫活性差异的原因。

关键词：脱硫剂；热力学；机理中图分类号：X701-3 文献标识码：AThe study on desulphurization’s mechanism of thermodynamics for three kinds ofdesulphurization agentsLIQiurong BAIMinghua(College of Environment and Chemistry Engineering, Y anshan University, Qinhuangdao,Hebei 066004)Abstract：The function relationship between ΔG(Gibbs free energy of formation) and T is deduced by calculating ΔG,K p(equilibrium constant in pressure) of calcium-based desulphurization agents (CaO、Ca(OH)2) and CuO/γ-Al2O3desulphurization reactions and partial pressure at equilibrium state of them utilizing the theory of chemical thermodynamics. From calculating ΔG at different t emperature, the denotation of ΔG and the possibility of the desulphurization function will be analyzed further. The experiments are conducted at 800℃(for CaO in dry desulphurization reaction),60℃(for Ca(OH)2in wet desulphurization reaction)and 400℃(for Cu O/γ-Al2O3 in dry desulphurization reaction),at the M/S(Ca/S or Cu/S molar ratio) of 1.0,1.5 and 2.0.The results indicate the sequence of the SO2 removal activity is Ca(OH)2> CuO/γ-Al2O3>CaO.It is the same as the results of calculation by the method of thermodynamics. From the reaction mechanism, the reason for the differences of SO2 being removed activity will be deduced.Keywords desulphurization agents; thermodynamics; mechanism烟气脱硫技术研究最多的是钙法脱硫技术，钙法烟气脱硫主要包括湿法、干法和半干法三种工艺，以CaO为脱硫剂的干法脱硫技术主要有炉内喷射脱硫和烟道内喷射脱硫，该法工艺简单，但脱硫率低；湿法脱硫技术以其低钙硫比，高脱硫率，技术发展最成熟而得到最广泛的应用，该法是以Ca(OH)2作为SO2吸收剂；半干法作为相对最新的脱硫技术因其低投资，较高的脱硫率而具有广阔的市场前景。

燃煤锅炉烟气同时脱硫脱硝技术研究与进展燃煤锅炉是目前中国主要使用的供热锅炉，但其所产生的烟气中含有大量的二氧化硫和氮氧化物等有害物质，给环境造成严重的污染。

为了减少煤烟中的污染物排放，我们需要研究和发展燃煤锅炉烟气同时脱硫脱硝技术。

烟气脱硫技术是目前最常用的净化煤烟中二氧化硫的方法之一、常见的烟气脱硫技术包括湿法烟气脱硫和干法烟气脱硫两种。

湿法烟气脱硫是将煤烟通过吸收剂床或喷雾剂中，利用吸收剂与煤烟中的二氧化硫发生化学反应，将其转化为硫酸盐，达到脱硫的目的。

喷射式塔和吸收剂循环系统是目前应用较广泛的湿法烟气脱硫设备。

干法烟气脱硫是通过固定床或流化床等干法吸附剂进行脱硫，在吸附剂中吸附煤烟中的二氧化硫，形成硫酸盐，再经过一系列的工艺步骤将硫酸盐转化为免控制物质，实现脱硫的目的。

干法烟气脱硫技术适用于小规模锅炉和燃煤电厂。

同时，氮氧化物的排放也是一个亟待解决的问题。

目前，常用的氮氧化物净化技术主要包括选择催化还原法、非选择催化还原法和吸附剂法等。

选择催化还原法是利用催化剂将烟气中的氮氧化物还原为氮和水，常用的催化剂有V2O5-WO3/TiO2、TiO2/WO3等。

非选择催化还原法是添加还原剂（如尿素）使烟气中的氮氧化物还原为氮和水，非选择催化剂有Mn、Co、Fe等金属催化剂。

吸附剂法是利用吸附剂吸附烟气中的氮氧化物，再通过换热和再生等步骤将有害物质转化为无害物质，最终达到净化烟气的目的。

需要注意的是，脱硫脱硝技术的研究与进展并非仅需要关注技术的高效和低成本，还需要注重技术的可持续性和环境友好性。

新型脱硫脱硝技术的研究方向主要包括节能减排、资源利用和废弃物综合利用等。

同时，新材料的应用和新工艺的开发也是脱硫脱硝技术研究的热点。

研究人员可以通过改进现有的脱硫脱硝设备，设计新型的脱硫脱硝设备，提高脱硫脱硝效率和资源利用率，减少废弃物的产生，以提高锅炉烟气的清洁度和环境的可持续性。

总之，燃煤锅炉烟气同时脱硫脱硝技术的研究与进展是目前环保领域的热点和难点之一、通过持续的研究和技术改进，我们可以实现对煤烟中有害物质的有效减排，保护环境，降低对人体健康的危害，为可持续发展做出贡献。

碱-磁改性飞灰催化过氧化氢协同脱硫脱硝目前电厂烟气污染物控制主要以石灰石石膏法脱硫（WFGD）和选择性催化还原法脱硝（SCR）为主,并且采用静电除尘器（ESP）对飞灰进行捕获。

虽然目前能实现超低排放,但是存在占地面积巨大、初投资和运行费用过大、上下游设备之间影响较大、易造成空气预热器积灰和脱硫烟羽等问题,此外飞灰的处理和综合利用也是困扰电厂的一大难题。

因此,低成本高效协同脱除烟气污染物成为燃煤电厂烟气污染物控制研究的热点。

目前烟气污染物协同脱除研究中存在着诸多问题:联合脱除效率低（尤其是脱硝）、催化剂价格高且极易失活、氧化剂消耗巨大、运行费用大等,且绝大部分研究仍处于实验室阶段,无法开发成实用的技术,难以工业化应用。

基于这样一个背景,本文提出了一套高效率且低成本的烟气协同脱除方法,即碱磁改性粉煤灰催化过氧化氢协同脱硫脱硝方法。

本方法采用碱液将粉煤灰的硅铝外壳破坏并激发飞灰的活性,利用磁场将粉煤灰中的含铁组分进行富集,制备高效低成本的非均相芬顿催化剂。

以绿色环保低浓度的H₂O₂为氧化剂,并创新采用超声雾化发生器对H₂O₂进行雾化,开展碱-磁改性粉煤灰催化H₂O₂协同脱硫脱硝实验研究。

采用XRF、XRD、FTIR、SEM等表征手段对飞灰及其制备的催化剂进行表征,并结合污染物协同脱除性能,获得最佳改性工艺条件和最佳反应条件,并分析得出碱磁改性飞灰催化H₂O₂协同脱硫脱硝机理。

本论文主要研究结论如下:（1）改性过程是由球磨、碱改性、磁选、pH调节和烘干构成。

(10)申请公布号 CN 102698581 A(43)申请公布日 2012.10.03C N 102698581 A*CN102698581A*(21)申请号 201210167859.2(22)申请日 2012.05.28B01D 53/78(2006.01)B01D 53/60(2006.01)C01D 5/00(2006.01)C01D 9/00(2006.01)(71)申请人成都信息工程学院地址610225 四川省成都市西南航空港经济开发区学府路一段24号资环学院(72)发明人刘盛余 能子礼超 曲兵邱伟(54)发明名称钠碱-柠檬酸合钴(Ⅱ)同时脱硫脱硝生产硫酸钠和硝酸钠的方法(57)摘要本发明公开一种采用钠碱和柠檬酸合钴(II)湿法烟气同时脱硫脱硝生产硫酸钠和硝酸钠的技术，可以实现将SO 2和NO 分别转化为Na 2SO 4和NaNO 3，从而实现SO 2和NO 的资源化。

该方法有别于一般的脱硝将NO 转化为N 2，而且采用的是传统的吸收法工艺，操作条件温和，在常温常压下进行，脱硫脱硝率高，投资少，运行费用低，吸收液易再生。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页1/1页1.一种采用钠碱和柠檬酸合钴(II)湿法烟气同时脱硫脱硝生产硫酸钠和硝酸钠的方法，其特征在于：在脱硫塔中采用钠碱法烟气脱硫，脱除烟气中的SO 2，脱硫后的烟气进入脱硝吸收塔中，在脱硝吸收塔中用配制好的柠檬酸合钴和钠碱混合液作喷淋吸收液，在该吸收塔中完成脱硝，然后分别将脱硫和脱硝后的吸收液都氧化，得到硫酸钠和硝酸钠。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是在脱硫中钠碱吸收液中钠离子浓度质量百分比为：0.3％-6％之间，液气比为：1-20L/m 3之间，pH 值控制在5-7之间，烟气中SO 2浓度不超过4000ppm ，吸收温度为40-80℃之间。

专利名称：烟气双碱法同步脱硫脱硝工艺专利类型：发明专利
发明人：史少军
申请号：CN201110369081.9
申请日：20111121
公开号：CN102423621A
公开日：
20120425
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种烟气双碱法同步脱硫脱硝工艺，将含有SO与NO的烟气通入旋流板吸收塔内，采用NaOH水溶液为吸收液，在塔内旋流塔板的作用下，使烟气与吸收液充分接触并进行同步脱硫和脱硝反应；反应后排出液先通入设于旋流板吸收塔外的反应池内，并加入Ca(OH)进行再生反应，再生反应液再通入沉淀池内进行沉淀，沉淀后的上清液通入泵前池内，并调节上清液的后重新返回旋流板吸收塔中。

本发明利用双碱法脱硫液中含有SO、HSO，及烟灰中含有的Fe情况下，使NO与溶液中的NaSO和NaHSO反应后，再在反应池中与Ca(OH)反应而吸收，达到同步脱除NO是目的。

申请人：史少军
地址：213300 江苏省常州市溧阳市经济开发区燕园北路86号
国籍：CN
代理机构：常州市科谊专利代理事务所
代理人：侯雁
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SO2-Na2S-H2O体系热力学分析秦毅红;张丽【期刊名称】《化学工程》【年(卷),期】2011(39)3【摘要】利用Na<,2>S溶液吸收SO<,2>是湿法烟气脱硫中具有良好应用前景的新方法.为了能更好地利用Na<,2>S溶液进行烟气深度脱硫,文中通过热力学计算,对Na<,2>S溶液吸收SO<,2>烟气所构成的SO<,2>-Na<,2>S-H<,2>O体系中气液固三相组成与pH值的关系进行了分析.结果表明,pH值大于6时,SO<,2>-Na<,2>S-H<,2>O体系中主要存在S<,2>O<,3><'2->,HS<'->,H<,2>S气体和单质硫;pH值在4-6时,体系中基本上只存在S<,2>O<,3><'2->和单质硫;pH值小于4时,体系中主要存在S<,2>O<,3><'2->,HSO<'-><,3>,H<,2>SO<,3>,SO<,2>气体和单质硫.因此,为了保证较好的吸收效果,溶液pH值应控制在4以上.%The new method of absorbing SO2 with Na2S solution is of good prospects. In order to better use Na2S in the deep desulfurization of flue gas, the variable relations between the contents of gas phase, liquid phase and solid phase in SO2-Na2S-H20 system and pH values were analyzed by thermodynamic calculation. The result shows that when pH value is higher than 6, there are S2032-, HS-, H2S gas and sulfur in SO2-Na2S-H2O system; when pH value changed from 4 to 6, there are only S2O32- and sulfur in the system; when pH value is lower than 4, there are S2O32- , HSO3- , H2SO3, SO2 gas and sulfur in the system. Therefore,the pH value of solution should be higher than 4 to reach good efficiency in absorption.【总页数】4页(P50-53)【作者】秦毅红;张丽【作者单位】中南大学冶金科学与工程学院冶化所,湖南,长沙,410083;中南大学冶金科学与工程学院冶化所,湖南,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】X511【相关文献】1.Me-NaHCO3-NH3-H2O体系和Me-NaOH-NaHCO3-H2O体系的热力学分析 [J], 周小兵;代建清;陈辉;蔡进红2.消防服热力学体系的传热机理分析 [J], 刘津池;于淼;刘静;王侠3.Cu2+−Ni2+−NH3−NH4+−C2O42−−H2O体系金属离子沉淀行为热力学分析 [J], 苗泽林;湛菁;徐子伟4.Cu_(2+)−Ni_(2+)−NH_(3)−NH_(4)+−C_(2)O_(4)^(2-)−H_(2)O 体系金属离子沉淀行为热力学分析 [J], 苗泽林;湛菁;徐子伟5.工业硅冶炼过程热力学分析——Si-O-C体系热力学 [J], 梁连科;杨怀因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。