烟气高效吸收脱硝与液相还原脱氮耦合体系的构建及氮元素的形态调控机制
结题报告
批准号:
21976118
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
晏乃强
依托单位:
学科分类:
大气污染与控制化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
晏乃强
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中文摘要
氮氧化物排放是造成大气污染的重要原因,我国众多行业工况不同的烟气排放都面临着严格的脱硝要求。对于气相还原法难以适用的工业烟气,氧化-吸收法是控制氮氧化物排放的重要手段,但其所存在的共性问题是:适度氧化产物NO2的吸收效率不高,并伴有NO再释放,导致脱硝效率降低;氮氧化物的吸收过程中缺乏必要调控,导致脱硝产物最终仍以硝酸盐形式存在,易造成二次污染等问题。为此本研究充分利用烟气脱硫所产生的亚硫酸根S(IV),通过探索适当的调控添加剂,运用适宜的氧化还原电位进行调节,构建优化的吸收-还原体系,实现氮氧化物的高效吸收,并对脱硝中间产物进行同步形态调控。通过研究探索出经济有效的阻氧/还原剂配伍,提高S(IV)的脱硝利用率。揭示液相相关还原作用机制,在有效抑制NO再释放的同时,实现脱硝产物高效无害化还原。通过研究阐明相关动力学问题及化学作用机制,为解决湿法脱硝技术的关键问题及其应用提供理论依据。
英文摘要
Nitrogen oxides emission is one of the major reasons to cause air pollution. Many industries will face the challenge of stricter regulations on flue gas denitrification. For flue gas that is not suitable to be treated with reduction method (SCR or SNCR), oxidation-absorption method has illustrated its potential. However, oxidation-absorption method still has its drawbacks including: (1) Removal efficiency of NOx needs to be increased. Absorption of NO2 would produce new-generated NO which could decrease removal efficiency of flue gas denitrification. (2) Lack of control on N forms that may cause secondary pollution (nitrate discharge). Herein, a novel absorption-reduction process is built to achieve high efficiency removal of NOx from flue gas. Based on the principle of “waste controlled by waste”, desulfurization by-product sulfite (S(IV)) would be utilized as absorbent. Additives would be screened and parameters including ORP and pH value of the solution would be adjusted in order to promote the transformation of NOx into NO2- against NO3-. Compatibility of additives and their effect on inhibition of sulfite oxidation would also be investigated to improve the availability of absorbent for denitrification. Moreover, reduction mechanism of nitrite would be studied to guide the achievement of two goals: (1) inhibit the re-emission of NO. (2) transform NOx absorption product into harmless N2. Reaction mechanism and relevant kinetic equations during NOx absorption and nitrite reduction would be inferred to provide theoretical guidance for flue gas denitrification by absorption method.
期刊论文列表
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DOI:https://doi.org/10.1021/acs.est.3c08714
发表时间:2023
期刊:Environmental Science & Technology
影响因子:--
作者:Xiaoming Sun;Wenjun Huang;Xiangyu Jia;Zhisong Liu;Xi Feng;Haomiao Xu;Zan Qu;Naiqiang Yan
通讯作者:Naiqiang Yan
DOI:10.1007/s11356-022-20748-3
发表时间:2022-05
期刊:Environmental Science and Pollution Research
影响因子:5.8
作者:Wenjun Huang;Sichao Li;Hong Wang;P. Cui;Haomiao Xu;Can Cheng;Zan Qu;N. Yan
通讯作者:Wenjun Huang;Sichao Li;Hong Wang;P. Cui;Haomiao Xu;Can Cheng;Zan Qu;N. Yan
DOI:10.1021/acs.est.2c02362
发表时间:2022-07
期刊:Environmental science & technology
影响因子:11.4
作者:Qinyuan Hong;Haomiao Xu;Xingyu Pang;W. Liu;Zhisong Liu;Wenjun Huang;Zan Qu;N. Yan
通讯作者:Qinyuan Hong;Haomiao Xu;Xingyu Pang;W. Liu;Zhisong Liu;Wenjun Huang;Zan Qu;N. Yan
DOI:10.1021/acsami.3c01983
发表时间:2023-05
期刊:ACS applied materials & interfaces
影响因子:9.5
作者:Yurui Fan;Zhisong Liu;Songyuan Sun;Wenjun Huang;Lei Ma;Zan Qu;N. Yan;Haomiao Xu
通讯作者:Yurui Fan;Zhisong Liu;Songyuan Sun;Wenjun Huang;Lei Ma;Zan Qu;N. Yan;Haomiao Xu
DOI:10.1021/acsestengg.0c00075
发表时间:2020-10
期刊:
影响因子:--
作者:Sichao Li;Haomiao Xu;Wenjun Huang;Yaning Sun;Jia'nan Wang;Zan Qu;N. Yan
通讯作者:Sichao Li;Haomiao Xu;Wenjun Huang;Yaning Sun;Jia'nan Wang;Zan Qu;N. Yan
炼厂催化裂化再生烟气同步脱硫脱硝新技术及原理
  • 批准号:
    U1662132
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    晏乃强
  • 依托单位:
荷电吸附凝并技术协同控制燃煤烟气汞及细粒子的作用机制
  • 批准号:
    51478261
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    83.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    晏乃强
  • 依托单位:
脱硝催化剂对零价汞的催化氧化机制及多效SCR-Plus协同催化体系的构建
  • 批准号:
    21277088
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    晏乃强
  • 依托单位:
膜控制释放-催化反应体系的构建及其对零价汞的催化氧化机制
  • 批准号:
    21077073
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    晏乃强
  • 依托单位:
γ射线辐射---催化石油脱硫新技术的应用基础研究
  • 批准号:
    20077017
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2000
  • 负责人:
    晏乃强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金