基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝反应特性研究

李少强

【摘要】本文主要研究内容为基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝反应特性，分为四个方面，结合数据和公式分别阐述了不同实验条件下进行脱硫脱硝反应的实际情况，希望为焦化厂等相关企业进行脱硫脱硝工作提供合理参考。

【关键词】MgO 吸收剂分区 脱硫脱硝

引言：酸雨和化学污染是困扰我国多年的大气污染治理工作面临的主要问题。而焦化企业作为主要污染源之一，近年来污染物的排放己经逐渐得到了控制，但整体上我国大气污染的形式依旧越来越严峻，因此有关部门需要对脱硫脱硝技术进行深入的分析和研究，为我国的可持续发展目标实现做出贡献。

一、脱硫脱硝概述

我国的燃煤工业锅炉每年会排放烟尘、二氧化硫浏伪的质量分别是235.5、638.4、781.3 （单位：t），但当下我国的燃煤工业脱硫系统不够完善，脱硝技术更是刚刚起步，因此难以获得理想的脱料脱硝效果，需要进一步展开研究。

二、基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝反应分析

（一）NaHCO₃最初浓度对脱硫脱硝反应的影响

显而易见，吸收剂的浓度会对脱硫脱硝工作的效果产生重要影响，如：某实验研究了NaHCO₃在鼓泡反应剂中的自身浓度对脱硫脱硝工作的最终效果产生的影响，在500CO的实验环境当中，模拟烟气体积流量在1L/min左右，而NaHCO₃自身的酸碱值为5，二氧化硫、NO和NOZ的体积分数分别为0.08、0.045和0.005（单位：百分比），而氧气的入口体积则在6%左右。该实验的结果表明，在上述条件下，脱硫工作的效率基本稳定在100%，主要原因在于二氧化硫在水中的实际亨利系数是最小的，因此容易与水相融，同时和吸收剂产生反应。而NO和NOx的实际脱硫效果会随着NaHCO₃的浓度发生改变，实验结果表明，呈现正相关的关系。根据实验数据分析，NaHCO₃的浓度在30mmol/L的情况下NO和NOx的脱出效果最好，因此后续基于吸收剂分区进行同时脱硫脱硝反应时，可以将NaHCO₃的浓度控制在30左右。

（二）NaHCO₃的PH值对脱硫脱硝效率的影响

NaHCO₃的酸碱性对于脱硫脱硝工作效率造成的影响可以以某实验为例，该实验中，实验环境为50℃，而模拟烟气的体积是1L，流量则是1L/min，NaHCO₃的浓度设定为30mmol/L，与上述实验相同，二氧化硫、NO和NO₂的体积依旧是0.08/0.045和0.005（单位：百分比），氧气的入口体积依旧是6%a在此种环境下展开的NaHCO₃的PH值对脱硫脱硝效率影响实验结果表明，NaHCO₃的酸碱性对于NOx的脱除效果最为显著，且随着NaHCO₃酸碱性的升高，NO和NOx的脱出效果会产生明显的下降趋势，反之则会升高。在实验结果产生的数据当中分析，当NaHCO₃控制酸碱性在5左右的情况下，NO的脱除效果最佳，可以达到100%。

由此可见，NaHCO₃溶液的酸碱性越低则对于NO₂的脱出工作越不利，为保障达到同时脱硫脱硝的效果，可以将NaHCO₃溶液的PH值控制在3.5左右，在此种酸碱值下，NOx和NO的脱除效果分别能够达到65%和100%。产生此种现象的原因主要在于NaHCO₃溶液在较低的酸碱值下能够通过反应产生出氧化效果更好的CIO₂，可有效促进NO的氧化效率提升。但需要注意的是虽然NOx的脱除效果会随着NaHCO₃溶液的酸碱值降低提高，但实际上酸碱值过低会导致脱除系统收到的腐蚀效果更强，需要谨慎使用。总之在常规的湿法烟气脱除系统中NaHCO₃溶液的PH值一般控制在5-6左右，而案例中的实验将NaHCO₃溶液PH值固定在5，由此可见NaH-CO₃溶液的酸碱性会对脱硫脱硝的实际效率产生关键影响。

（三）温度对脱硫脱硝效率的影响

温度作为外部因素，也会对吸收剂分区的同时脱硫脱硝反应产生影响，如：某实验中模拟待脱硫脱硝的烟气体积流量是1L/min，而NaHCO₃溶液的PH值为5，NaHCO₃溶液的浓度控制在30mmol/L，与上述两个实验案例相同，二氧化硫、NO和NO₂的入口体积依旧是0.08、0.045和0.005（单位：百分比），氧气的入口体积也依旧是6%。在此种环境下，该实验的研究目的是探索温度对脱硫脱硝工作效率产生的影响。一般情况下，温度对于化学实验的效率和结果都有重要影响，该实验过程中，用同样的方式和条件分别在30、40、50、60和70℃的温度中进行了实验，实验结果表明在30-70℃的条件下，该实验脱硫效果能够基本维持在100%，而NO和NO2的脱除效率有明显的随温度升高而上升的趋势。在温度大于50℃的条件下，烟气中的NO己经基本氧化，而NOx的脱除效果则呈现缓慢变化，在温度大于60℃以后，NOx的脱除效果就会随着温度的升高逐渐降低。产生该实验中现象的原因主要在于两个方面，一方面是众所周知的温度的升高会提升化学反应的速度，因此二氧化硫等元素的脱除效果会逐渐提升。另一方面的原因在于，温度的逐渐升高也提升了二氧化硫等元素的溶解度，因此气体与液体之间的传导阻力增加，所以能够保障基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝反应效果的温度是50℃。

（四）烟气体积流量对脱硫脱硝效率的影响

烟气体积流量对于脱硫脱硝工作效率产生的影响虽然不如上述几种因素产生的影响明显，但也需要进行深入探究。以某实验为例，该实验在保障其它实验条件最佳的前提下，通过控制烟气的体积流量进行了实验，实验结果表明烟气的体积流量对于脫硫脱硝效率没有突出的影响，在烟气的体积流量增加时，NO和NOx的脱除工作呈现明显的下降趋势，产生此种现象的主要原因在于，烟气体积流量一旦增加就会导致气体在吸收剂当中的停留时间变短，因此来不及深入反应，导致脱除效果降低。由此可见，烟气的体积流量对于基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝反应不会起到明显的影响，甚至会由于烟气流速过快导致脱硫脱硝效果降低，在实验以及相关的脱硫脱硝工作中只需保持1L/min的正常体积流量即可。

三、结束语

综上所述，不同情况下展开展开脱硫脱硝工作的最终效果存在差异，显而易见的基于吸收剂分区的同时进行脱硫脱硝的最终结果也有不同。经过分析，脱硫脱硝同时进行在最佳条件下的脱硫效果能够达到100%，而NOx的消除率则可以达到60%a

参考文献：

[1]井泉源.臭氧氧化结合化学吸收同时脱硫脱硝的研究[J].科学技术创新，2020（01）：42-43.

[2]刘凤，李昊天，张彩端，等.基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝反应特性研究[J].动力工程学报，2019，39（12）：994-998+1004.