工业废气矿浆脱硫脱硝技术及应用

1　绪论001
1.1 SO2 和NOx 的来源及危害001
1.1.1　SO2 的性质、来源、危害、排放现状001
1.1.2　NOx 的来源、危害、排放现状005
1.1.3　含硫硝工业烟气概述007
1.2 工业废气脱硫脱硝技术概述008
1.2.1　烟气脱硫技术008
1.2.2　国内外烟气脱硫技术发展现状014
1.2.3　烟气脱硝技术016
1.2.4　国内外烟气脱硝技术发展现状023
1.2.5　国内外烟气同时脱硫脱硝技术025
1.3 过渡金属离子液相催化氧化脱硫脱硝研究状况027
1.3.1　过渡金属离子液相催化氧化脱硫反应机理028
1.3.2　过渡金属离子液相催化氧化净化废气原理030
1.3.3　催化氧化烟气净化技术发展方向032
1.4 新型矿浆烟气净化技术033
1.4.1　软锰矿浆脱硫033
1.4.2　镁矿浆脱硫034
1.4.3　钢渣浆脱硫036
1.4.4　赤泥脱硫037
1.4.5　磷矿浆脱硫038
1.4.6　泥磷乳浊液脱硫脱硝技术040
1.5 超声波雾化耦合烟气净化技术043
1.5.1　超声波雾化技术简介043
1.5.2　超声波雾化技术耦合工业烟气净化研究现状043
1.6 微波加热耦合烟气净化技术045
1.6.1　微波加热技术简介045
1.6.2　微波技术在矿物焙烧方面的应用046
1.6.3　微波加热改性催化材料技术现状047

2　磷矿浆催化氧化脱硫049
2.1 实验装置、流程及方法049
2.1.1　实验装置与流程049
2.1.2　分析方法050
2.2 实验结果与分析052
2.2.1　正交实验052
2.2.2　正交实验补充实验055
2.2.3　矿浆固液比对反应时间的影响057
2.2.4　吸收温度对反应时间的影响058
2.2.5　气体流速对反应时间的影响059
2.2.6　氧含量对吸收效率和反应时间的影响060
2.2.7　反应条件优化062
2.2.8　吸收剂对SO2 净化的影响063
2.2.9　pH 对SO2 出口浓度的影响064
2.2.10　进口SO2 气体浓度对吸收效率的影响065
2.2.11　磷矿种类对吸收效率的影响066
2.2.12　磷酸浓度分析067
2.3 现场试验068
2.3.1　概述068
2.3.2　试验装置及方法068
2.3.3　试验结果及分析069
2.4 微波辐照矿粉吸收低浓度SO2 研究072
2.4.1　微波及磷矿概述072
2.4.2　实验机理、结果及分析074
2.4.3　微波辐照前后矿粉分析结果076
2.4.4　现场试验结果081
2.4.5　反应过程分析082
2.5 反应机理分析083
2.5.1　二氧化硫气体液相催化氧化机理084
2.5.2　稀硫酸分解磷矿浆反应机理086
2.6 中试工艺流程设计087
2.6.1　矿浆回收利用的考虑087
2.6.2　反应器的选择089
2.6.3　中试工艺流程设计及说明089

3　矿浆法催化氧化脱硝技术091
3.1 磷矿液相脱硝实验装置及分析检测方法091
3.1.1　实验装置091
3.1.2　分析检测方法092
3.1.3　脱硝效率的计算094
3.2 磷矿液相催化氧化脱硝实验研究094
3.2.1　液相脱硝原理094
3.2.2　磷矿液相脱硝正交实验095
3.2.3　磷矿液相脱硝单因素实验096
3.2.4　磷矿液相脱硝过程100
3.3 泥磷乳浊液联合磷矿浆液相脱硝100
3.3.1　泥磷磷矿联合脱硝反应101
3.3.2　不同吸收剂对NOx 的脱除效果101
3.3.3　泥磷浓度对脱硝效率的影响102
3.3.4　反应温度对脱硝效率的影响102
3.3.5　氧含量对脱硝效率的影响103
3.3.6　气体流速对脱硝效率的影响103
3.3.7　固液比对脱硝效率的影响104
3.3.8　泥磷磷矿联合脱硝研究105
3.3.9　脱硝效果评价105
3.4 磷矿浆液相同时脱硫脱硝实验106
3.4.1　实验装置及流程106
3.4.2　磷矿浆液相脱硫实验106
3.4.3　磷矿浆液相催化氧化脱硫脱硝107

4　泥磷浆液脱硫脱硝技术111
4.1 实验装置及方法111
4.1.1　实验装置及流程111
4.1.2　实验研究方法及分析方法112
4.1.3　泥磷成分测定113
4.2 泥磷浆液同时脱硫脱硝单因素实验115
4.2.1　反应温度对泥磷浆液同时脱硫脱硝效率的影响115
4.2.2　氧含量对泥磷浆液同时脱硫脱硝效率的影响116
4.2.3　气体流速对泥磷浆液同时脱硫脱硝效率的影响117
4.2.4　泥磷浆液固液比对脱硫脱硝效率的影响118
4.2.5　泥磷浆液脱硫脱硝效率随时间的变化关系119
4.2.6　pH 对泥磷浆液同时脱硫脱硝效率的影响120
4.2.7　条件下泥磷浆液同时脱硫脱硝产物分析（XRF） 121
4.3 泥磷同时脱硫脱硝响应面条件优化实验122
4.3.1　响应面实验设计122
4.3.2　二次回归模型拟合方程及方差分析123
4.3.3　等高线图和三维响应曲面图分析126
4.3.4　反应条件的优选130
4.4 泥磷浆液产生臭氧量实验条件探究130
4.4.1　实验装置及流程130
4.4.2　泥磷浆液产生臭氧单因素实验131
4.5 泥磷浆液同时脱硫脱硝传质过程初探134
4.5.1　总传质速率方程135
4.5.2　N A 的计算135
4.5.3　气相传质参数的计算136
4.5.4　液相传质参数的计算139
4.5.5　总传质系数143
4.5.6　NO 的c A ，i 、增强因子β的计算144

5　超声波外场强化脱硫145
5.1 超声雾化过渡金属离子溶液吸收二氧化硫可行性分析145
5.1.1　实验装置、流程及方法145
5.1.2　实验结果及分析148
5.1.3　超声雾化吸收低浓度SO2 的反应动力学162
5.2 超声波雾化磷矿浆吸收低浓度SO2 技术研究176
5.2.1　实验仪器及流程176
5.2.2　超声波雾化对磷矿浆吸收低浓度SO2反应活化能的影响181

6　微波改性磷矿强化脱硫188
6.1 实验部分188
6.1.1　实验试剂及仪器设备188
6.1.2　实验流程及方法189
6.1.3　反应前后磷矿及矿浆的成分测定190
6.2 微波强化磷矿湿法催化氧化脱硫单因素实验197
6.2.1　浆液温度对微波强化磷矿湿法催化氧化脱硫效率的影响197
6.2.2　固液比对微波强化磷矿湿法催化氧化脱硫效率的影响198
6.2.3　氧含量对微波强化磷矿湿法催化氧化脱硫效率的影响199
6.2.4　进气流量对微波强化磷矿湿法催化氧化脱硫效率的影响200
6.2.5　pH 对微波强化磷矿湿法催化氧化脱硫效率的影响200
6.2.6　微波辐照前后矿浆湿法脱硫的活化能对比201
6.3 微波强化磷矿湿法催化氧化脱硫响应面条件优化实验205
6.3.1　实验设计205
6.3.2　模型精确性分析206
6.3.3　响应曲面分析208
6.3.4　优化条件及模型验证212
6.4 微波强化磷矿浆湿法催化氧化传质过程初探212
6.4.1　反应器内磷矿浆脱硫的过程分析212
6.4.2　数据分析方法213
6.4.3　液相传质系数的计算216
6.4.4　总传质系数的计算219

7　矿浆脱硫脱硝技术研究总结及推广应用情况220
7.1 矿浆脱硫脱硝技术研究总结220
7.2 矿浆脱硫脱硝技术推广应用及效益221
7.2.1　推广应用情况221
7.2.2　应用效果222

参考文献224