基于中温烟气多污染物控制的烟气脱硫实验

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1152

化工进展 ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (S1): 205-212.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1152

基于中温烟气多污染物控制的烟气脱硫实验

马双忱¹, 别璇¹, 黄星², 孙尧¹, 陈奎续², 朱召平²

1 华北电力大学环境科学与工程系, 河北保定 071000;
2 福建龙净环保股份有限公司, 福建龙岩 364000

收稿日期:2018-06-01 修回日期:2018-07-05 出版日期:2018-11-30 发布日期:2018-12-13
通讯作者: 马双忱(1968-),男,教授,博士,主要从事燃煤烟气污染控制方面的研究。
作者简介:马双忱(1968-),男,教授,博士,主要从事燃煤烟气污染控制方面的研究。E-mail:msc1225@163.com。
基金资助:
河北省节能环保与科技治霾专项（18273708D）及华北电力大学中央高校基金（2018QN086）项目。

Desulfurization experiment analysis based on control of multiple pollutants in flue gas at medium temperature

MA Shuangchen¹, BIE Xuan¹, HUANG Xing², SUN Yao¹, CHEN Kuixu², ZHU Zhaoping²

1 Department of Environmental Science and Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071000, Hebei, China;
2 Fujian Longking Environmental Protection Co., Ltd, Longyan 364000, Fujian, China

Received:2018-06-01 Revised:2018-07-05 Online:2018-11-30 Published:2018-12-13

摘要/Abstract

摘要： 中温（200～400℃）烟气多污染物一体化脱除方法能够实现烟尘、NO_x、SO₂一体化脱除，在当前环境问题日趋严峻的背景下具有一定的发展前景。氢氧化钙作为该方法的一种潜力脱硫剂，在中温条件下进行烟气中SO₂脱除的实验研究较少，针对该情况，在自制实验系统上探究了不同因素对SO₂脱除效果的影响，研究表明，在实验室自制的固定床实验系统下，烟气成分中水蒸气、CO₂、NO_x、O₂等的存在会对脱硫产生抑制，升高温度对SO₂脱除有一定促进作用。对吸附产物进行了XRD、SEM等表征，验证了化学吸附机理，氢氧化钙在该温度区间会逐渐分解形成氧化钙，促进SO₂的吸附与内扩散，使得脱硫效果提高。研究结果为进一步提高脱硫效果，提高氢氧化钙活性，并为下一步实现中温下烟气多污染物一体化脱除奠定基础。

关键词: 烟气脱硫, 中温条件, 氢氧化钙吸附, 实验研究, 污染物一体化脱除

Abstract: NO_x, SO₂ and dust can be removed by the Flue gas integrated removal method at medium temperature(200-400℃), which owns development prospects with the increasingly severe environmental problems. As a potential desulfurizing agent for this method, calcium hydroxide has less experimental study on the removal of SO₂ at medium temperature. In view of this situation, the effect of different factors on the desulfurization efficiency is experimented in self-made experimental system. It was shown that the presence of water vaper and NO_x caused the inhibition on the removal of SO₂, while the increase of the elevated temperatures promoted it. The mechanism of chemical adsorption was verified by the XRD, SEM and TG. The calcium hydroxide will be decomposed gradually in the temperature range to form the oxide, which promoted the adsorption and diffusion of SO₂, and made the desulfurization effect improve. The results of the study are the basis for further improving the desulfurization effect、enhancing the activity of the calcium hydroxide and realizing the integrated removal of flue gas pollutants at medium temperature.

Key words: flue gas desulfurization, medium temperature, Ca(OH)₂ adsorption, experiment study, integrated removal of flue gas pollutan

中图分类号:

X701.3

马双忱, 别璇, 黄星, 孙尧, 陈奎续, 朱召平. 基于中温烟气多污染物控制的烟气脱硫实验[J]. 化工进展, 2018, 37(S1): 205-212.

MA Shuangchen, BIE Xuan, HUANG Xing, SUN Yao, CHEN Kuixu, ZHU Zhaoping. Desulfurization experiment analysis based on control of multiple pollutants in flue gas at medium temperature[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2018, 37(S1): 205-212.

参考文献

[1] 中华人民共和国工业和信息化部. 工业和信息化部财政部关于联合组织实施工业领域煤炭清洁高效利用行动计划的通知[EB].[2015-03-09] http://www.miit.gov.cn/n1146285/n1146352/n3054355/n3057542/n3057544/c3607954/content.html.
[2] 周健奇, 马淑萍. 治理燃煤污染:从需求侧到供给侧——供暖领域实现煤炭清洁高效燃烧的建议[J]. 国家治理, 2017(21):44-48.
[3] 蒋敏华, 黄斌. 燃煤发电技术发展展望[J]. 中国电机工程学报, 2012, 32(29):1-8.
[4] LIU Y, BISSON T M, YANG H, et al. Recent developments in novel sorbents for flue gas clean up[J]. Fuel Processing Technology, 2010, 91(10):1175-1197.
[5] DOU J X, YU J L, SONG C L, et al. A review on research of carbonaceous and carbon-supported sorbents for flue gas desulfurization[J]. Applied Mechanics & Materials, 2013, 295/296/297/298:1497-1501.
[6] 马双忱, 于伟静, 贾绍广, 等. 燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展[J]. 化工进展, 2016, 35(1):255-262.
[7] 马双忱, 于伟静, 贾绍广, 等. 燃煤电厂脱硫废水烟道蒸发产物特性[J]. 动力工程学报, 2016, 36(11):894-900.
[8] 鲍静静, 杨林军, 颜金培, 等. 湿法烟气脱硫系统对细颗粒脱除性能的实验研究[J]. 化工学报, 2009, 60(5):1260-1267.
[9] 陈浩, 骆仲泱, 江建平, 等. 电厂湿法烟气脱硫颗粒物排放特性的实验研究[J]. 动力工程学报, 2017, 37(11):925-930, 937.
[10] XIONG G, XIN C, YANG L, et al. Temperature and humidity characteristics of flue gas from combined wet flue gas desulfurization system and heterogenous condensation[J]. Proceedings of the CSEE, 2011, 31(8):18-24.
[11] SEINFELD J H, PANDIS S N. Atmospheric Chemistry and Physics[M]. New York:John Wiley & Sons Inc, 1998.
[12] 马双忱, 郭蒙, 宋卉卉, 等. 选择性催化还原工艺中硫酸氢铵形成机理及影响因素[J]. 热力发电, 2014, 43(2):75-78.
[13] 马双忱, 金鑫, 孙云雪, 等. SCR烟气脱硝过程硫酸氢铵的生成机理与控制[J]. 热力发电, 2010, 39(8):12-17.
[14] 林春源. 山西榆社电厂2×300MW机组烟气循环流化床干法脱硫装置[C]//中国国际脱硫脱硝技术与设备展览会暨技术研讨会, 2006.
[15] 刘广辉, 高强. 龙净环保公司新型干法超净技术浅析[J]. 科学家, 2015, 3(11):28, 45.
[16] LI Z G, CHEN J L, LI J J. Optimal operation on the desulfurization system in the 480t/h CFB boiler[J]. Advanced Materials Research, 2012, 518-523:2161-2164.
[17] WANG S, CHEN J, LIU G, et al. Predictions of coal combustion and desulfurization in a CFB riser reactor by kinetic theory of granular mixture with unequal granular temperature[J]. Fuel Processing Technology, 2014, 126(5):163-172.
[18] MA S C, JIN Y J, JIN X, et al. Influences of co-existing components in flue gas on simultaneous desulfurization and denitrification using microwave irradiation over activated carbon[J]. Journal of Fuel Chemistry & Technology, 2011, 39(6):460-464.
[19] LÓPEZ D, BUITRAGO R, SEPÚLVEDAESCRIBANO A, et al. Low temperature catalytic adsorption of SO₂ on activated carbon[J]. J. Phys. Chem. C, 2016, 112(39):15335-15340.
[20] YI H, ZUO Y, LIU H, et al. Simultaneous removal of SO₂, NO, and CO₂, on metal-modified coconut shell activated carbon[J]. Water Air & Soil Pollution, 2014, 225(5):1965.
[21] 高鹏. 中温MgO基脱硫剂的研究[D]. 西安:西北大学, 2011.
[22] 毛金波. 溶胶-凝胶法制备CuO/γ-Al₂O₃催化吸附剂及其脱硫脱硝研究[D]. 武汉:华中科技大学, 2006.
[23] BAHRIN D, SUBAGJO S, SUSANTO H, et al. Reduction of SO₂ emission using CuO/γ-Al₂O₃ adsorbent:case study on combustion of algae biomass having high sulfur content[J]. Journal of the Japan Institute of Energy, 2017, 96(8):326-331.
[24] YUONO Y, BAHRIN D, SUSANTO H. Preparation and characterization of CuO/γ-Al₂O₃ for adsorption of SO₂ in flue gas[J]. Modern Applied Science, 2015, 9(7):107-113.
[25] 侯波, 祁海鹰, 由长福, 等. 用于中温烟气脱硫的新型钙基脱硫剂[J]. 工程热物理学报, 2004, 25(1):159-162.
[26] 中国环境科学研究院. 火电厂大气污染物排放标准:GB 13223-2011[S]. 北京:中国环境科学出版社, 2012.
[27] WANG D, BAO A, KUNC W, et al. Coal power plant flue gas waste heat and water recovery[J]. Applied Energy, 2012, 91(1):341-348.
[28] 高继慧, 陈国庆, 付晓林, 等. SO₂对钙基吸收剂吸收NO的作用机理[J]. 化工学报, 2010, 61(11):2836-2842.
[29] 侯波, 祁海鹰, 由长福, 等. 燃煤烟气中的CO₂和NO对中温烟气脱硫的作用[J]. 工程热物理学报, 2004, 25(6):1061-1064.
[30] 杨立寨, 祁海鹰, 由长福, 等. 中温条件下氧化铁对氧化钙脱硫的活化作用[J]. 化工学报, 2003, 54(1):86-90.
[31] 刘预知. 无机物质理化性质及重要反应方程式手册[M]. 成都:成都科技大学出版社, 1993.
[32] 王世昌, 姚强, 徐旭常. 再结晶作用对CaO颗粒干法烟气脱硫反应速率影响的实验研究[J]. 中国电机工程学报, 2004, 24(11):203-207.
[33] 杨南如, 岳文海. 无机非金属材料图谱手册[M]. 武汉:武汉工业大学出版社, 2000.

基于中温烟气多污染物控制的烟气脱硫实验

Desulfurization experiment analysis based on control of multiple pollutants in flue gas at medium temperature

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	王保文, 刘同庆, 张港, 李炜光, 林德顺, 王梦家, 马晶晶. CuFe₂O₄改性脱硫渣氧载体与褐煤的反应特性[J]. 化工进展, 2023, 42(6): 2884-2894.
[2]	聂紫萌, 杨点, 熊玉路, 李英杰, 田森林, 宁平. 电解锰渣浆液烟气脱硫性能及机制[J]. 化工进展, 2022, 41(2): 1063-1072.
[3]	敬佩瑜, 郑思佳, 张帅, 唐超, 段林林, 付斌. 输气站场过滤分离器压降与除尘效率变化特性[J]. 化工进展, 2021, 40(10): 5480-5490.
[4]	曹建宗, 刘琦, 陈文通, 樊帅军, 要亚坤, 周权, 马采妮, 林宸雨, 马双忱. 典型湿法脱硫系统存在的问题及人工智能在优化运行中的应用[J]. 化工进展, 2020, 39(S1): 242-249.
[5]	邓梦轩,刘杰,杨超鹏,袁俊生. 膜曝气-吸收耦合式海水烟气脱硫过程[J]. 化工进展, 2019, 38(08): 3902-3909.
[6]	苏闯建, 田中轩, 熊云, 马佳南, 黄振飞, 张凤鸣. 船用海水淡化装置的产水水质特性及经济性分析[J]. 化工进展, 2018, 37(02): 796-802.
[7]	吴金星, 杨禹坤, 倪硕, 李俊超. 正弦波形管综合性能模拟及实验[J]. 化工进展, 2017, 36(08): 2847-2853.
[8]	陶雷, 王学谦, 宁平, 李子燕, 王郎郎. 矿浆烟气脱硫及资源化研究进展[J]. 化工进展, 2017, 36(05): 1868-1879.
[9]	孙丽娜, 李凯, 汤立红, 刘娜, 宁平, 孙鑫, 张旭. 常见金属氧化物烟气脱硫研究进展[J]. 化工进展, 2017, 36(01): 181-188.
[10]	杨凡, 张海全. 空气取水用套管式吸附床的吸附特性[J]. 化工进展, 2016, 35(S1): 48-52.
[11]	周先桃, 王依谋, 马良, 刘安林, 何梦雅. 液相射流吸收耦合气相旋流分离烟气脱硫[J]. 化工进展, 2016, 35(12): 4053-4059.
[12]	项曙光, 王继叶. 稀土异戊橡胶催化剂活性研究进展[J]. 化工进展, 2015, 34(3): 720-723.
[13]	武春锦, 吕武华, 梅毅, 俞宝根. 湿法烟气脱硫技术及运行经济性分析[J]. 化工进展, 2015, 34(12): 4368-4374.
[14]	杨侠，杨清，吴艳阳，万攀，刘丰良. 电场作用下沸腾气泡行为实验[J]. 化工进展, 2014, 33(02): 319-322.
[15]	李建隆，梁昌娟，李红海. 离子液体脱除SO2技术的研究进展 [J]. 化工进展, 2011, 30(2): 417-.