收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

臭氧在烟气中氧化降解多种污染物的机理研究

温正城  
【摘要】:臭氧氧化结合碱液吸收多脱技术是一种非常有前途的烟气多脱技术,具有显著的多种污染物协同脱除效果,也具有相对低廉的运行成本,适用于日益严格的排放要求,具有显著的研究价值和广阔的发展前景。对于臭氧氧化结合碱液吸收多脱技术,目前的研究主要集中在整体的宏观实验研究,对臭氧在烟气中氧化降解多种污染物这一核心问题缺乏深入的机理研究,这也严重制约臭氧多脱技术的进一步发展。针对臭氧在烟气中氧化降解多种污染物这一核心问题,本文采用量子化学计算、动力学模拟以及实验研究等方法对其进行深入系统地研究,为臭氧多脱技术的进一步发展奠定必要的理论基础,并提供重要的理论参考。 采用量子化学研究、动力学模拟以及试验研究等方法对烟气中臭氧氧化NO的机理进行深入详细地研究。在构建其详细反应机理的基础上,通过敏感度分析,确定反应体系的关键基元反应,并采用量子化学对其进行详细的机理研究及动力学计算,计算结果与文献实验结果取得了很好的吻合。将计算结果和文献实验结果用以动力学模拟,其模拟结果都与本文的试验研究结果取得较好的吻合。 采用量子化学研究,动力学模拟以及实验研究等方法对烟气中臭氧氧化零价汞的机理进行深入详细地研究。采用量子化学研究了臭氧在烟气中氧化零价汞的微观反应机理,计算得到各个反应的活化能和动力学参数。计算结果与文献数据取得较好的吻合,并将其用以反应动力学模拟。在构建反应体系的详细反应机理的基础上,通过敏感度分析发现,反应Hg+NO3=NO2+HgO是直接影响Hg0氧化的关键基元反应,NO3的生成量是影响Hg0氧化的最关键因素。试验研究表明,臭氧在烟气中能有效氧化零价汞,反应物体积分数Φ(O3)/Φ(NO)越大或烟气温度越高(所研究的温度范围内),Hg0氧化效果越好,且都基本呈线性关系。动力学模拟与试验研究结果取得了很好地吻合。 选取乙烯和苯作为典型VOCs,采用量子化学计算和动力学模拟对烟气中臭氧氧化降解VOCs的机理进行分析和探讨。采用量子化学研究了臭氧在烟气中降解乙烯和苯的微观反应机理,计算得到相关反应的活化能和动力学参数,计算结果与文献的实验结果都取得很好的吻合。通过比较发现,N03与乙烯及苯的反应速率常数要大大高于03与乙烯及苯,分别高一个数量级和两个数量级,表明N03粒子对乙烯及苯的降解活性要强于O3粒子。针对臭氧在烟气中对苯的降解,在构建反应体系的详细反应机理的基础上,通过敏感度分析发现,NO3的生成量是整个反应体系影响苯的脱除效果的关键因素,O3氧化苯的反应并不是该反应体系的关键基元反应。动力学模拟表明,随烟气温度升高(150-250℃温度区间内)和臭氧加入量的增大,反应体系对苯的脱除率越来越高;随苯初始浓度的降低,苯脱除率越来越高,但反应速率越来越慢;而氧量的变化不会对苯脱除效果产生影响。 以2,3,7,8-TCDD为研究对象,采用量子化学对烟气中臭氧氧化降解二噁英的机理进行初步分析和探讨。通过结构分析发现,降解2,3,7,8-TCDD主要有两种途径:(1)对碳碳双键进行加成,使其发生断裂;(2)通过取代反应使得氯原子脱落或转移。利用量子化学方法计算研究了O3粒子及NO3粒子降解2,3,7,8-TCDD的微观反应机理,并计算得到其反应能垒。O3粒子通过臭氧加成及碳碳双键断裂,使2,3,7,8-TCDD最后降解为一个碳氧杂环和一系列氯代羰基化合物,而NO3粒子通过氯取代反应,使得2,3,7,8-TCDD上2,3,7,8取代位置上的四个氯原子全部被取代为氧原子,从而达到有效降解的目的。通过比较发现,O3降解2,3,7,8-TCDD的反应能垒显著小于NO3降解2,3,7,8-TCDD的反应能垒,表明03降解2,3,7,8-TCDD的能力显著高于N03。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张文起;;敞开式焙烧炉燃烧控制系统的测试分析[J];轻金属;2008年01期
2 张国;朱列书;李小忠;王奎武;屠乃美;;湖南烤烟评吸质量与化学成分、烟气成分关系的研究[J];中国农学通报;2006年02期
3 高翔;吴祖良;孙培德;李济吾;骆仲泱;倪明江;岑可法;;烟气成分对电晕放电NO转化过程的影响[J];浙江大学学报(工学版);2008年05期
4 刘大江;陈海宇;宋玉;周海燕;黄仁华;赵由才;;改性污泥燃烧过程研究及烟气评估[J];有色冶金设计与研究;2009年06期
5 谭广璐;朱立军;彭忠;兰中于;;卷烟抽吸参数对烟气成分的预测模型[J];安徽农业科学;2010年25期
6 郜海民;许淑红;任旭东;张月华;张永涛;;SUPER9和ZJ17卷接机组对卷制质量的影响[J];中国新技术新产品;2011年05期
7 田润连;;烟气量的简易计算[J];城市煤气;1981年02期
8 杨华武;付见山;邓昌健;周宇;黎艳玲;;丙基丙二酸和异丙基丙二酸热分解向卷烟烟气释放戊酸和异戊酸的研究[J];香料香精化妆品;2005年05期
9 刘心泽;周远祥;王庆;;卷烟加工过程中的降焦减害技术[J];南方农业;2009年04期
10 许佩瑶;赵毅;康玺;汪黎东;;烟气主要成分对基于高活性吸收剂的烟气脱硫脱硝过程影响[J];热能动力工程;2009年04期
11 胡笑颖;董长青;杨勇平;张俊姣;;烟气成分及NH_3对生物质气再燃还原N_2O的影响[J];中国电机工程学报;2010年17期
12 黄正虹;刘钟祥;;部分国产卷烟主流烟气水分的分析研究[J];食品工业;2011年02期
13 李国栋,于建军,董顺德,李耀光,罗灿选;河南烤烟化学成分与烟气成分的相关性分析[J];烟草科技;2001年08期
14 王理珉;张强;孙力;马剑雄;;滤嘴通风对卷烟烟气量的影响研究[J];安徽农业科学;2010年10期
15 孙洪福;王勇;夏云春;丁敏;连喜龙;;阻燃剂对聚乙烯垂直燃烧烟气成分的影响[J];安防科技;2008年05期
16 黄粮成;;阳极焙烧炉烟气成分分析及防治[J];中国有色冶金;2008年05期
17 ;烟气成分对SO_2转化的影响[J];中国有色冶金;1976年02期
18 黎洪利;文鹏;戴迎雪;赵朋贤;;烟支含水率对卷烟烟气成分的影响[J];中国烟草学报;2009年02期
19 宁艳;吴威;王纯园;文耀爱;陈志有;;烧结烟气排放连续监测技术的应用[J];广西轻工业;2011年02期
20 张鸿宾;;减少焊接烟气的方法[J];机械工人.热加工;1986年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 施志钢;盛良薇;王刚;;某列车车厢烟气扩散CFD模拟和实验分析[A];山东土木建筑学会热能动力专业委员会第13届学术交流会论文集[C];2010年
2 施志钢;盛良薇;王刚;;某列车车厢烟气扩散CFD模拟和实验分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
3 陈海燕;张正兰;杨雪娟;杨敬之;宋宇;;电子束脱硫工业化示范装置烟气成分分析[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
4 宋红兵;;已建机组加装湿法烟气脱硫后的烟囱防腐[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
5 丁峰;张军营;赵永椿;郑楚光;;矿物改性烟气脱汞的研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
6 王军;刘永新;刘爱玲;;卷烟主流烟气粒相物中稠环芳烃的分析[A];河南省烟草学会2006年论文集(上)[C];2007年
7 谢雯燕;吴达;刘百战;;卷烟主流烟气粒相或分中碳氮物质含量的初步研究和分析[A];上海烟草系统2004年度优秀学术论文集[C];2004年
8 李忠;杨洪明;师建全;;卷烟添加剂对烟气标记化合物影响的代谢组学研究[A];2008年全国有机质谱学术会议论文集[C];2008年
9 胡素连;潘鹏翔;沈阳玲;蒋孟良;;对乳香在不同炮制方法过程中挥散出烟气成分的初步分析[A];中华中医药学会第六届中药炮制学术会议论文集[C];2006年
10 邢磊;刘畅;;港陆钢铁烧结机头烟气治理技术探讨[A];2010年全国冶金安全环保学术交流会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 温正城;臭氧在烟气中氧化降解多种污染物的机理研究[D];浙江大学;2009年
2 姚莉;烟气致癌成分人体代谢标记物分离分析新技术应用研究[D];中国科学技术大学;2014年
3 孙志国;腐植酸钠吸收烟气中SO_2和NO_2的实验及机理研究[D];上海交通大学;2011年
4 杨磊;燃煤电厂烟气固碳研究[D];南开大学;2012年
5 胡建军;烟叶质量评价方法优选与实证研究[D];湖南农业大学;2009年
6 黄明星;城市生活垃圾与生物质混烧的烟气净化试验与温度模拟研究[D];西南交通大学;2011年
7 韩颖慧;基于多元复合活性吸收剂的烟气CFB同时脱硫脱硝研究[D];华北电力大学;2012年
8 赵磊;脉冲电晕放电烟气中细微颗粒物协同氮氧化物脱除研究[D];浙江大学;2013年
9 贺鹏;脱除烟气中二恶英类物质的实验研究[D];华北电力大学(北京);2011年
10 武成利;燃煤烟气中汞再析出及抑制研究[D];安徽理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋卫宁;常规及富氧时300MW燃煤电厂煤粉燃烧与烟气脱碳的过程模拟[D];北京交通大学;2012年
2 伍萍;毛巾对烟气的吸附效果及火场断电问题的研究[D];西南交通大学;2011年
3 鲁晓宇;富氧燃煤发电机组烟气压缩工艺及脱硫脱硝的研究[D];华北电力大学;2012年
4 张悠;烟气中SO_3测试技术及其应用研究[D];浙江大学;2013年
5 李乾坤;烟气汞排放测试及煤焦吸附汞的实验研究[D];浙江大学;2012年
6 杜文尧;增压富氧燃烧烟气电除尘的理论计算与试验研究[D];华北电力大学;2011年
7 王利军;天然气电厂基于MEA的烟气CO_2捕获系统工艺研究[D];北京交通大学;2014年
8 张红;活性焦法烟气联合脱硫脱硝系统的仿真设计研究[D];华北电力大学;2011年
9 郝震彪;蓄热式换热器烟气中选择性催化还原试验研究[D];华中科技大学;2013年
10 闫君;湿式静电除雾器脱除烟气中酸雾的试验研究[D];山东大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 贾瓦尼;采用先进工艺 实现电炉“清洁”炼钢[N];中国冶金报;2011年
2 本报记者 尹晓宇;排放达标,变废为宝[N];人民日报;2011年
3 王馨睿;我国烟气除尘净化技术展望[N];中国环境报;2003年
4 饶文涛;优化燃烧 高效节能[N];中国冶金报;2004年
5 科行环境工程公司 刘怀平;机立窑烟气治理应慎用静电除尘器[N];中国建材报;2004年
6 潘卫国 胡深亚 姜未汀 王文欢;加强烧结余热回收 提高能源利用水平[N];中国冶金报;2010年
7 潘秀兰;转炉烟气回收利用技术现状与展望[N];世界金属导报;2011年
8 本报记者 王志新;垃圾:放错地方的资源[N];团结报;2010年
9 本报记者 聂廷勇 通讯员 阎杰;是烧青花瓷还是烧砖?[N];中国环境报;2011年
10 ;中冶京诚自主创新全国产化转炉煤气干法除尘系统[N];世界金属导报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978