Ca(OH)2對(duì)H2O2堿性體系下NO脫除促進(jìn)作用研究

趙瀚辰，李 陽，楊成龍，姚明宇，趙婷雯，程廣文

Ca(OH)2對(duì)H2O2堿性體系下NO脫除促進(jìn)作用研究

趙瀚辰，李 陽，楊成龍，姚明宇，趙婷雯，程廣文

（西安熱工研究院有限公司，陜西 西安 710054）

本文搭建小型鼓泡試驗(yàn)系統(tǒng)，研究了H2O2在堿性條件下的脫硝機(jī)理，對(duì)比了不同金屬對(duì)H2O2脫硝效果的催化作用與催化機(jī)理，探究了NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系脫除煙氣中NO的關(guān)鍵試驗(yàn)參數(shù)。結(jié)果表明：在小型試驗(yàn)臺(tái)上H2O2分解產(chǎn)生的對(duì)NO有顯著的氧化脫除效果；Ca(OH)2可以促進(jìn)H可以促進(jìn)H2O2分解產(chǎn)生O可以促進(jìn)H2O2分解產(chǎn)生分解產(chǎn)生；NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系中添加Ca(OH)2最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，吸收液最佳溫度為45 ℃；在單獨(dú)脫除NO時(shí)，NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系NO脫除效率最高可以達(dá)到90%；在流量為100 m3/h的中試噴淋塔試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)，NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系最高NO脫除效率可以維持在71.1%。

脫硝；堿性體系；H2O2；NO；Ca(OH)2；NaOH-Ca(OH)2-H2O2；自由基；NO脫除效率

我國一次能源消耗約占全國能源總量的65%。截止到2011年，我國在用鍋爐62.03萬臺(tái)，其中電站鍋爐0.97萬臺(tái)，工業(yè)鍋爐61.06萬臺(tái)，而燃煤工業(yè) 鍋爐約52.7萬臺(tái)，占總量的85%左右，年煤耗量達(dá)到了7.2億t。我國工業(yè)鍋爐年排放煙塵160.1萬t，SO2718.5萬t，氮氧化物271萬t。

目前，絕大多數(shù)電站鍋爐經(jīng)過污染物排放設(shè)備改造后都實(shí)現(xiàn)了超低排放。工業(yè)鍋爐種類多，改造進(jìn)度緩慢，燃用煤質(zhì)復(fù)雜多變，且鍋爐容量小煙氣溫度低，現(xiàn)有電站環(huán)保設(shè)備并不適用于工業(yè)鍋爐。截止到2015年，只安裝除塵設(shè)備的工業(yè)鍋爐占總數(shù)的45.3%，同時(shí)安裝脫硫除塵一體化脫除設(shè)備的工業(yè)鍋爐僅占12.4%，幾乎沒有工業(yè)鍋爐安裝脫硝設(shè)備[1]。工業(yè)鍋爐環(huán)?，F(xiàn)狀十分嚴(yán)峻，尤其是工業(yè)鍋爐煙氣脫硝，因此開發(fā)新型低成本、高效率、適用范圍廣的工業(yè)鍋爐脫硝技術(shù)是解決工業(yè)鍋爐污染物排放問題的關(guān)鍵。本文基于堿性條件下H2O2的分解機(jī)理，在小型試驗(yàn)系統(tǒng)鼓泡反應(yīng)器內(nèi)以H2O2、Ca(OH)2的混合溶液作為吸收劑，使用NaOH調(diào)節(jié)其pH值，研究在金屬元素作用下H2O2催化氧化脫除NO的原理，以及關(guān)鍵試驗(yàn)參數(shù)對(duì)脫硝性能的影響，并在中試試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。

1 試驗(yàn)機(jī)理

目前，工業(yè)鍋爐的煙氣脫硝技術(shù)包括干法脫硝和濕法前置氧化脫硝2種。干法脫硝是利用活性炭、活性焦、低溫選擇性催化還原（SCR）催化劑等方法脫硝，其初投資高，運(yùn)行成本高，脫硝效率低，對(duì)SO2和水蒸氣十分敏感[2-3]。濕法前置氧化脫硝是先通過O3、H2O2將NO氧化為N2O5[4]，然后在脫硫塔中用漿液洗滌煙氣從而脫除污染物，這種方法系統(tǒng)復(fù)雜，氧化成本極高，并且O3還會(huì)與SO2反應(yīng)產(chǎn)生SO3氣溶膠，造成二次污染[5-6]。

H2O2作為綠色氧化劑，其成本低廉，其氧化產(chǎn)物是H2O，對(duì)環(huán)境無污染，是理想的脫硝氧化劑。但H2O2前置氧化脫硝技術(shù)受脫硝效率和副反應(yīng)問題的制約，而使用氧化性漿液洗滌煙氣的原位氧化法脫硝技術(shù)也因效率和成本原因多處于試驗(yàn)階段。劉楊先等[7]進(jìn)行了UV/H2O2體系煙氣同時(shí)脫硫脫硝的試驗(yàn)研究，該體系具有一定的脫硝效率，但UV光線照射難以在工程應(yīng)用。楊柳等[8]在傳統(tǒng)鈣劑濕法脫硫系統(tǒng)上添加H2O2和尿素，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫硫脫硝，并進(jìn)行了中試試驗(yàn)，但NO的脫除效率不高。張睿[9]研究了Fenton體系及高溫霧化H2O2同時(shí)脫硫脫硝的效果，但Fenton體系的氧化性會(huì)受煙氣中O2的影響。

2 試驗(yàn)內(nèi)容

2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)

2.1.1小型試驗(yàn)系統(tǒng)

為了研究H2O2的濕法脫硝性能，搭建了小型試驗(yàn)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。

小型試驗(yàn)系統(tǒng)由模擬煙氣系統(tǒng)、反應(yīng)器、測量系統(tǒng)組成。模擬煙氣系統(tǒng)包括氣瓶、質(zhì)量流量計(jì)、加熱混氣罐，模擬煙氣系統(tǒng)配置好的模擬煙氣進(jìn)入鼓泡反應(yīng)器，在反應(yīng)器入口和出口通過煙氣分析儀對(duì)原煙氣、凈煙氣進(jìn)行取樣分析。小型試驗(yàn)系統(tǒng)主要設(shè)備型號(hào)見表1。

表1 小型試驗(yàn)系統(tǒng)主要設(shè)備型號(hào)

Tab.1 The major device types in the small-scale experimental system

2.1.2中試試驗(yàn)系統(tǒng)

為了驗(yàn)證小型試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)結(jié)果，搭建了流量為100 m3/h的中試試驗(yàn)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意如圖2所示。

中試試驗(yàn)系統(tǒng)包括煙氣系統(tǒng)、漿液系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)3部分。由煙氣系統(tǒng)制氮機(jī)制取氮?dú)?，然后與空氣、污染物等混合成所需成分的模擬煙氣，進(jìn)入煙氣加熱器中預(yù)熱至目標(biāo)溫度，經(jīng)噴淋塔進(jìn)行污染物脫除，噴淋塔內(nèi)漿液通過漿液系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)給和排廢。中試試驗(yàn)系統(tǒng)主要設(shè)備型號(hào)見表2。

表2 中試試驗(yàn)系統(tǒng)主要設(shè)備型號(hào)

Tab.2 The major equipment types in the pilot-scale experimental system

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1吸收試驗(yàn)

吸收試驗(yàn)步驟：1）使用去離子水配置200 mL吸收液放置于鼓泡反應(yīng)器，利用恒溫電磁油浴鍋調(diào)節(jié)至目標(biāo)反應(yīng)溫度并攪拌；2）打開氣體減壓閥，通過質(zhì)量流量計(jì)調(diào)節(jié)氣體流量配置模擬煙氣，各路氣體在混氣罐混合均勻后在氣體加熱器中加熱至100 ℃，隨后通入鼓泡反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；3）在進(jìn)出口通過煙氣分析儀對(duì)原煙氣和凈煙氣進(jìn)行取樣，檢測煙氣中污染物質(zhì)量濃度。

2.2.2H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定

采用鉬酸鹽雙波長紫外光譜法測定H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)，此方法簡便、快速、精度高[12]。

測定原理：在酸性介質(zhì)中，H2O2與鉬酸銨離子反應(yīng)生成一種淺黃色的絡(luò)合物，350 nm單色光通過固定液層厚度的該溶液時(shí)，溶液的吸光度與濃度成正比，即

式中：為混合溶液吸光度；0和分別為入射光、透射光強(qiáng)度；為溶液的吸光系數(shù)，為液層厚度，和在固定體系中為定值；為有色溶液濃度。

配置梯度質(zhì)量分?jǐn)?shù)的H2O2溶液，通過上述光譜法測定溶液在350 nm處的吸光度，根據(jù)測得的吸光度繪制H2O2溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線。測定待測溶液在350 nm處的吸光度，由吸光度反查標(biāo)準(zhǔn)曲線即可得到待測溶液中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2.3 計(jì)算方法

將鼓泡反應(yīng)器入口的污染物質(zhì)量濃度作為原煙氣污染物質(zhì)量濃度，反應(yīng)器出口的污染物質(zhì)量濃度作為凈煙氣污染物質(zhì)量濃度，則污染物脫除效率為

式中，in和out分別為鼓泡反應(yīng)器的入口污染物質(zhì)量濃度和出口污染物質(zhì)量濃度，1為污染物脫除效率。

以初始測得的H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為分解前質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)束時(shí)測得的H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為分解后質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則H2O2分解率為

式中，start和end分別為H2O2分解過程前后質(zhì)量分?jǐn)?shù)，2為H2O2分解率。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 H2O2分解與NO脫除

3.1.1穩(wěn)態(tài)H2O2脫硝性能

H2O2自身具備一定的氧化性，但在穩(wěn)定狀態(tài)下氧化能力不強(qiáng)。為了驗(yàn)證穩(wěn)定狀態(tài)下H2O2對(duì)NO 的氧化脫除效果，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~10%的H2O2進(jìn)行試驗(yàn)，反應(yīng)溫度為55 ℃，NO質(zhì)量濃度為 400 mg/m3，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

由圖3可見，隨著H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，NO脫除效率增加，但整體脫除效率較低。H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~10%時(shí)，NO脫除效率均低于10%。穩(wěn)定狀態(tài)下的H2O2對(duì)NO的吸收效率較低，需要通過H2O2分解過程的中間產(chǎn)物來氧化脫除NO。

3.1.2H2O2分解率與脫硝性能關(guān)系

H2O2分解是NO脫除的基礎(chǔ)，影響H2O2分解的因素很多，如pH值、溫度、添加劑等。調(diào)控H2O2溶液pH值，是控制H2O2分解率的有效手段。為驗(yàn)證H2O2分解率與脫硝性能的關(guān)系，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的H2O2溶液，對(duì)NO質(zhì)量濃度為400 mg/m3的模擬煙氣進(jìn)行NO脫除試驗(yàn)。在65 ℃條件下，使用NaOH溶液調(diào)節(jié)H2O2溶液pH值為7、9、10、11、11.4、11.8、12.2、12.8，并檢測H2O2分解率，結(jié)果如圖4所示。由圖4可見：H2O2溶液pH值在7~12.8范圍內(nèi)，隨著pH值升高，H2O2分解率先增加后減小再增加；NO脫除效率則隨pH值增加逐漸增加，在pH值7~12.8范圍內(nèi)，NO脫除效率從3%增至35%。這說明NO脫除效率與H2O2分解速率并不是線性相關(guān)關(guān)系，且H2O2分解量遠(yuǎn)大于NO脫除量，即H2O2存在大量無效分解。

分析認(rèn)為，H2O2分解途徑較為復(fù)雜，初段（pH值為7~10）在pH值為10時(shí)其分解速率達(dá)到最大值，然后隨著pH值增加H2O2分解率降低，這與劉中興等[13]研究結(jié)果一致；當(dāng)pH值進(jìn)一步增加后，H2O2分解率增加，這是由于鼓泡反應(yīng)引起了強(qiáng)烈湍動(dòng)，所以當(dāng)pH值增加后，溶液處于極端不穩(wěn)定狀態(tài)，鼓泡反應(yīng)時(shí)劇烈的湍動(dòng)加速了H2O2的分解。綜合考慮H2O2分解率與NO脫除效率，認(rèn)為H2O2脫除NO的最佳pH值為11.8。

此外，H2O2的分解與氧化脫除NO的能力并非正相關(guān)，產(chǎn)生O2的分解是無效分解，會(huì)消耗掉H2O2，而產(chǎn)生強(qiáng)氧化性自由基的分解才能實(shí)現(xiàn)NO脫除。因此，促進(jìn)H2O2定向分解產(chǎn)生強(qiáng)氧化自由基，抑制無效分解，是提高NO脫除性能，降低H2O2耗量的有效途徑。

3.1.3金屬添加劑對(duì)H2O2定向分解的促進(jìn)作用

研究表明[14-16]，金屬/金屬氧化物添加劑可促進(jìn)H2O2分解，本文選取MnO2、CuO、Fe2O3、Ca(OH)24種物質(zhì)作為添加劑，研究其在堿性條件下對(duì)H2O2分解的促進(jìn)作用以及對(duì)NO的氧化脫除效果。試 驗(yàn)條件為：H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%，添加劑濃度 13.5 mmol/L，吸收液pH值為11.8，NO質(zhì)量濃度400 mg/m3。試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

試驗(yàn)中，當(dāng)H2O2堿性體系中加入MnO2、CuO、Fe2O3后H2O2劇烈分解，產(chǎn)生大量氣泡；加入Ca(OH)2，H2O2分解相對(duì)平緩。由圖5可見：向堿性體系中加入MnO2、CuO后對(duì)NO氧化脫除效果不明顯；而Fe2O3、Ca(OH)2對(duì)NO的脫除有明顯的促進(jìn)作用，最高脫除效率達(dá)到85%以上；向堿性體系中加入Fe2O3后，NO的氧化脫除效率隨反應(yīng)時(shí)間迅速下降，向堿性體系中加入Ca(OH)2對(duì)NO的氧化脫除效果較為持久。

分析認(rèn)為，MnO2、CuO對(duì)于H2O2分解的催化作用僅僅是催化其分解產(chǎn)生氧氣，并不能有效進(jìn)行定向分解產(chǎn)生自由基，而Fe2O3和Ca(OH)2均可以促使H2O2分解產(chǎn)生可以氧化NO的強(qiáng)氧化性物質(zhì)。為了對(duì)比Fe2O3與Ca(OH)2對(duì)H2O2氧化脫除NO過程中的H2O2無效分解特性，使用蠕動(dòng)泵向反應(yīng)器中連續(xù)補(bǔ)給H2O2以維持NO脫除效率恒定，測定Fe2O3、Ca(OH)2在相同NO脫除效率條件下的H2O2消耗量與NO脫除量的摩爾比（(H2O2):(NO)）。試驗(yàn)條件：H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%，添加劑濃度13.5 mmol/L，吸收液pH值11.8，NO質(zhì)量濃度400 mg/m3。試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。由圖6可見，在維持相同NO脫除效率時(shí)，加入Fe2O3和Ca(OH)2的堿性體系中H2O2與NO摩爾比分別為11.36和3.71。分析認(rèn)為，F(xiàn)e2O3與Ca(OH)2均對(duì)H2O2氧化脫除NO有促進(jìn)作用，但是Fe2O3同樣會(huì)大幅促進(jìn)H2O2的無效分解，提高了NO的脫除成本。因此，認(rèn)為Ca(OH)2是促進(jìn)H2O2氧化脫除NO的最佳添加劑。

3.1.4Ca(OH)2對(duì)H2O2定向分解機(jī)理

3.2 關(guān)鍵參數(shù)對(duì)脫硝效率的影響

3.2.1Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)

Ca(OH)2作為H2O2定向分解提升脫硝作用的添加劑，其用量對(duì)于脫硝效率影響顯著，需研究Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系脫除NO效果的影響。設(shè)計(jì)試驗(yàn)條件：H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%，吸收液pH值11.8，NO質(zhì)量濃度400 mg/m3，反應(yīng)溫度55 ℃。試驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。

由圖8可見：隨著Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系對(duì)于NO的氧化脫除效果增強(qiáng)；當(dāng)Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于0.1%時(shí)，脫硝效率達(dá)到88%，繼續(xù)增大Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)后NO的氧化脫除效果不再有明顯提升。分析認(rèn)為，NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系中添加Ca(OH)2的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%。

3.2.2反應(yīng)溫度

反應(yīng)溫度會(huì)影響H2O2的分解率，提高溫度可使H2O2的分解率增加，對(duì)不同溫度下吸收液的脫硝效率進(jìn)行試驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)試驗(yàn)條件：H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，吸收液pH值為11.8，NO質(zhì)量濃度為200 mg/m3。試驗(yàn)結(jié)果如圖9所示。

由圖9可見：隨著溫度上升NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系對(duì)于NO的氧化脫除效果增強(qiáng)，當(dāng)吸收液溫度等于45 ℃時(shí)，脫除效率達(dá)到88%；繼續(xù)增加溫度后NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系對(duì)于NO的氧化脫除作用無明顯提升，且脫除效率下降較快。分析認(rèn)為，溫度較低時(shí)不利于H2O2的分解，而溫度太高時(shí)H2O2分解速率過快，導(dǎo)致分解不可控，所以控制吸收液溫度在45~55 ℃較為合理。

3.2.3反應(yīng)時(shí)間

由于NO與水反應(yīng)速率較慢，氣液接觸時(shí)間是總反應(yīng)速率應(yīng)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。試驗(yàn)保持吸收液總質(zhì)量不變，通過調(diào)節(jié)鼓泡反應(yīng)器內(nèi)徑提升吸收液位高度，研究反應(yīng)時(shí)間對(duì)NO脫除效果的影響。設(shè)計(jì)試驗(yàn)條件：H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，吸收液pH值為11.8，反應(yīng)溫度為55 ℃，NO質(zhì)量濃度為400 mg/m3。試驗(yàn)結(jié)果如圖10所示。

由圖10可見，隨著反應(yīng)器液面升高，氣液接觸時(shí)間增加，脫硝效率顯著提高。反應(yīng)器液面高8 cm時(shí)NO脫除效率約70%，當(dāng)液面升高至40 cm時(shí)，NO的脫除效率上升至94%。分析認(rèn)為，增加氣液接觸時(shí)間是提高反應(yīng)速率的關(guān)鍵點(diǎn)。

3.2.4污染物質(zhì)量濃度

NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系的脫硝效率會(huì)隨初始污染物質(zhì)量濃度的變化而變化，試驗(yàn)改變原煙氣NO質(zhì)量濃度，研究NO初始質(zhì)量濃度不同的煙氣，在同條件吸收液下的NO脫除效率。設(shè)計(jì)試驗(yàn)條件：H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，吸收液pH值11.8，反應(yīng)溫度為55 ℃。試驗(yàn)結(jié)果如圖11所示。

由圖11可見：原煙氣NO質(zhì)量濃度為200 mg/m3時(shí)，NO最大脫除效率為94%；當(dāng)原煙氣NO質(zhì)量濃度升至800 mg/m3時(shí)，NO最大脫除效率降至85%?？梢姡S著初始NO質(zhì)量濃度增加，NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系對(duì)于NO的氧化脫除效率小幅降低。分析認(rèn)為，這是由于NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系中自由基數(shù)量恒定，當(dāng)增加NO質(zhì)量濃度時(shí)，自由基與NO摩爾比下降，所以對(duì)NO的氧化脫除效率下降。

3.2.5 SO2

在原煙氣中加入SO2氣體，配置SO2與NO體積比不同的混合氣體，研究NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系同時(shí)脫硫脫硝的性能。設(shè)計(jì)試驗(yàn)條件：H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，吸收液pH值為11.8，反應(yīng)溫度為55 ℃，入口NO質(zhì)量濃度為200 mg/m3。試驗(yàn)結(jié)果如圖12所示。

由圖12可知：不同SO2與NO體積比下NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系的脫硫效果均較高；隨著SO2與NO的體積比增加，NO的脫除效率顯著下降，在脫除效率降至50%時(shí)，純NO工況需要115 min，而SO2與NO體積比為3:1的工況僅需70 min。分析認(rèn)為，NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系對(duì)SO2也存在氧化作用，SO2和NO存在競爭作用，因氧化SO2消耗了大量的氧化性自由基，導(dǎo)致對(duì)NO的吸收量下降。所以，需要實(shí)行單塔雙循環(huán)，先脫硫后脫硝的聯(lián)合脫除方案。

3.3 中試試驗(yàn)結(jié)果

由上述小型試驗(yàn)結(jié)果可知，NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系的最佳工藝參數(shù)為吸收液中Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，吸收液溫度為45~55 ℃，應(yīng)盡可能增加氣液接觸時(shí)間，使用單獨(dú)濕法脫硝避免SO2消耗氧化性自由基。

由于小型試驗(yàn)與實(shí)際工業(yè)應(yīng)用具有一定差距，因此基于以上試驗(yàn)參數(shù)，在流量為100 m3/h的噴淋塔上進(jìn)行濕法脫硝中試試驗(yàn)。中試試驗(yàn)通過補(bǔ)給NaOH維持吸收漿液pH值恒定，通過補(bǔ)給H2O2維持吸收效率穩(wěn)定，原煙氣NO質(zhì)量濃度400 mg/m3，測量凈煙氣NO質(zhì)量濃度，研究消耗的H2O2與入口NO的摩爾比(H2O2):(NO)對(duì)NO脫除效率的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖13所示。

由圖13可知：中試試驗(yàn)中NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系對(duì)NO的脫除效率低于小型試驗(yàn)；H2O2與NO不同摩爾比下吸收液對(duì)NO的脫除效率不同，隨著H2O2與NO摩爾比增加，其脫除效率增加。分析認(rèn)為，小型試驗(yàn)的鼓泡法是將氣相高度分散到液相中，具有較大的接觸面積，傳質(zhì)效率較高，而中 試試驗(yàn)的噴淋塔則是將液相分散到氣相中，實(shí)際接觸面積較小，傳質(zhì)效率較低，所以整體NO脫 除效率較低。

4 結(jié) 論

1）穩(wěn)定條件下H2O2堿性體系下的脫硝效率較低，難以直接氧化脫除煙氣中的NO，H2O2的分解率與其脫硝效率非線性相關(guān)。

3）NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系的最佳反應(yīng)條件為Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%，吸收液溫度45~55 ℃。隨著氣液接觸時(shí)間增加，其NO氧化脫除效率增加；隨著原煙氣NO質(zhì)量濃度增加，其氧化脫除 效率降低。

4）在流量為100 m3/h的噴淋塔上進(jìn)行穩(wěn)態(tài)中試試驗(yàn)，NaOH-Ca(OH)2-H2O2體系在H2O2與NO摩爾比為7.5:1下可維持66.13%的脫硝效率，H2O2與NO摩爾比提升至25:1，脫硝效率可達(dá)到71.1%。

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Promotion effect of Ca(OH)2on NO removal by H2O2in alkaline system

ZHAO Hanchen, LI Yang, YANG Chenglong, YAO Mingyu, ZHAO Tingwen, CHENG Guangwen

(Xi’an Thermal Power Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710054, China)

On a self-built small-scale bubbling experimental system, the denitrification mechanism of H2O2in alkaline environment was investigated. The role of different metals in catalyzing H2O2denitrification was studied, and the key parameters for NO removal in the NaOH-Ca(OH)2-H2O2system were discussed. The results indicate that, the radical decomposed from H2O2had strong oxidability to NO. The addition of Ca(OH)2could facilitate the generation of radical from H2O2. The denitrification efficiency reached 90% as the addition concentration of Ca(OH)2was 0.1% and the temperature of absorbent was 45 ℃. Furthermore, the denitrification efficiency maintained at 71.1% in steady state test of pilot spray tower with flow rate of 100 m3/h.

denitrification, alkaline system, hydrogen peroxide, NO, calcium hydroxide, NaOH-Ca(OH)2-H2O2, radical, NO removal rate

趙瀚辰(1990)，男，碩士研究生，工程師，主要研究方向?yàn)殄仩t煙氣凈化技術(shù)，zhaohanchen@tpri.com.cn。

X701.7

A

10.19666/j.rlfd.201901062

2019-01-21

中國華能集團(tuán)有限公司總部科技項(xiàng)目(HNJK17-H14, HNJK18-H07)

Supported by：Science and Technology Project of China Huaneng Group Co., Ltd. (HNJK17-H14, HNJK18-H07)

趙瀚辰, 李陽, 楊成龍, 等. Ca(OH)2對(duì)H2O2堿性體系下NO脫除促進(jìn)作用研究[J]. 熱力發(fā)電, 2019, 48(10): 57-64. ZHAO Hanchen, LI Yang, YANG Chenglong, et al. Promotion effect of Ca(OH)2 on NO removal by H2O2 in alkaline system[J]. Thermal Power Generation, 2019, 48(10): 57-64.

（責(zé)任編輯 楊嘉蕾）