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目录 研究背景及其意义 本课题的实验装置和方法 实验 经济性分析 结 论 致 谢 研究背景 我国逐渐成为世界上最大的工业化国家，我国以煤为主要能源，这决定了我国大气污染为煤烟型污染。因此，对烟气中的污染物进行有效处理就成为我们防止大气污染工作的重中之重。 目前，氮氧化物（NOx）已成为大气的主要污染物，其与碳氢化物反应形成的光化学烟雾严重危害人类健康；另外氮氧化物还是造成酸雨的一个主要原因。 酸雨的频繁发生给生态环境和国民经济造成极大的影响。酸雨对人体健康产生间接的影响。酸雨使地面水变成酸性，地下水中金属量也增高，饮用这种水或食用酸性河水中鱼类会对人类健康产生危害。 本课题的实验装置和方法 试验流程 在模拟烟气发生系统中，空气中的NO经过空气压缩机，从气瓶中流出，流经转子流量计，通过调节转子流量计来控制气体的流速。然后气体流到混合气瓶中，迅速混合成实验所需要的浓度。从而形成一定比例的模拟烟气。 烟气进入到反应装置中，即进入到鼓泡床反应器，该反应器中提前加入一定浓度的吸收液，NO在吸收液中被溶液氧化从而得到吸收。除去NO的烟气在进入烟气分析仪，测试吸收程度，得出吸收效率。 经过反应后的烟气经过尾气吸收装置，吸收有害物质后，排放到大气中。在模拟烟气进入到反应器之前，要用烟气分析仪先测定反应前烟气的浓度。实验过程中，每隔5分钟记录一次反应器出口浓度，最后由进出口浓度的差值计算脱除效率。 实验测量方法 用烟气分析仪测量出多孔球状鼓泡反应器的出口烟气中NO的浓度。烟气中NO的脱除率计算公式是： 公式中，CN0多孔球状鼓泡反应器进口的NO的浓度，CN1是通入烟气一段时间后反应器出口的NO的浓度。 反应机理 次氯酸钙的主要作用是提高本身的氧化性 使得NO氧化为极易溶于水的NO2 在液相中形成了硝酸和亚硝酸，分别以H+、NO3-、NO2-的形式存在，反应生成N2。NO是一种极难溶于水的气体，在极短的时间内NO存在一个过程，此过程中NO被迅速氧化为极易溶于水的NO2，然后再被吸收液吸收。 氮氧化物在次氯酸钙中的吸收反应为： 具体实验步骤 1. 多孔球状鼓泡反应器中加入配置好的吸收溶液 2. 根据实验流程图连接好各个装置，并检查其连接的气密性。 3. 打开空气压缩机，调节阀门确定一定的进气量。 4. 通入一定流量的NO气体。 5. 操作稳定后先用烟气分析仪测量鼓泡反应器进口处烟气浓 度，等反应一段时间后再用烟气分析仪测量鼓泡反应器出口处烟气浓度，每隔5min记录一次数据。 6. 持续实验，记录烟气浓度变化，分析趋势。 7. 调节不同条件，在不同工艺条件下分别试验，并作记录。 实验结果分析 次氯酸钙浓度对脱硝效率的影响 试验条件为： 烟气总量Q=5m3/h，含氧量为6%（体积比）左右；吸收液温度为35℃；NO的初始浓度为600ppm左右的情况下，分别配制3000mL浓度分别为5%、10%、15%和20%（质量百分比）的次氯酸钙溶液 结论与分析 次氯酸钙溶液对NO的脱除有一定的效果，随着通入气体时间的增加，脱硝效率呈现下滑的趋势。 在25min反应时间内各次氯酸钙浓度作为吸收剂的平均脱硝率只有47.125%，增加次氯酸钙含量对脱硝效率的影响不大，当次氯酸钙溶液的浓度为20%时，25min内的平均脱硝效率也仅有50.83%，总体来看提高次氯酸钙含量可以使脱硝效率缓慢升高。 考虑到烟气脱硝工艺的经济性，吸收液浓度越高，运行成本也越高，因此吸收液的浓度是不能无限制地提高的，从脱硝效率和经济性两方面综合考虑，在研究其它运行参数对尿素脱硝效果的影响时，可采用5%的次氯酸钙溶液作为吸收液。 实验结果 吸收液温度对脱硝效率的影响 试验条件： 烟气总量Q=5m3/h，含氧量为6%左右；吸收剂为3000mL浓度为5%的次氯酸钙溶液；NO的初始浓度为600ppm左右，测试吸收液温度分别为15℃、25℃、35℃、45℃时的脱硝效率。 结论与分析 出吸收液温度为15℃、25℃、35℃和45℃时，25min内平均脱硝效率依次为33.83%、43.00%、48.67%和49.83%。 当温度小于35℃时，脱硝效率随吸收液温度增加而增加，且增加的幅值较大。 温度超过35℃，脱硝效率随吸收液温度增加，但是增加的幅值较小，和35℃时的平均脱硝效率相差不多。 原因分析如下：温度升高可使更多的分子变为活化分子，增大了活化分子的百分数，使单位时间内有效碰撞次数显著增大，导致反应速率增大；另外温度的适当升高也有利于次氯酸钙的水解，产生氧化性更强的HClO。当温度高于35℃时，NO的脱除效率随温度的升高增加的幅值并不大，原因推测如下：随着吸收液温度