液相络合氧化回收脱硝机理、络合剂失活机制及再生方法的研究

Further research of the basic problems, such as NO oxidation behavior andmechanism, ethylenediamine cobalt complex agent deactivation mechanism and regeneration method can provide theoretical and technical basis for the industrialization of this process for ethylenediamine cobalt complex oxidation denitration producing ammonium fertilizer.By ethylenediamine cobalt deNOx control experiments under different conditions of flue gas composition and online analysis absorbent composition and flue gas composition during denitration process, building NO oxidation behavior and reaction mechanism and ethylenediamine cobalt inactivation mechanism of liquid phase flue gas denitrification process. Ethylenediamine cobalt by commercial activated carbon regeneration by orthogonal experimental design, combined with the XRD, XPS, SEM, FT-IR characterization means to explore [Co (en) 3]3+ regeneration methods and mechanisms; A gas-liquid masstransfer absorption kinetics model was established by analyze the influence factorof the absorption of NO with ethylenediamine cobalt combining with two-filmtheory By double-stirring experiment. optimization experiments are done to establish the relationship of the key parameters and the denitrification rate and ammonium nitrate formation.

针对制约烟气液相络合氧化脱硝并资源化工程化应用的几个基础问题： 复杂烟气气氛下NO氧化行为，络合剂寿命和失活机理以及吸收液再生方法还不清楚，本课题自主设计实验方案对乙二胺合钴络合脱硝三种可能的反应机理进行逐一验证，建立燃煤烟气液相络合脱硝过程中NO氧化历程和反应机理；分别在实际烟气组成条件下进行乙二胺合钴脱硝连续实验，分析Co2+浓度和形态变化建立络合剂失活机理和动力学；利用Co3+在水溶液极其不稳定，寻找[Co(en)3]3+有效的解离技术，结合一系列表征手段，建立[Co(en)3]3+再生方法和机理；在填料塔中优化液相络合脱硝并副产硝酸铵连续运行工艺参数，建立关键参数与脱硝率和硝酸铵生成量的关系，为乙二胺合钴络合氧化脱硝并副产硝酸铵新型烟气脱硝技术工程化提供理论依据和技术方法。

液相络合脱硝是在常温下运行并能实现资源化，相对SCR和SNCR具有一定的优势，也具有广泛应用前景，但是复杂烟气条件下乙二胺合钴液相络合脱硝氧化机理，络合吸收剂的使用寿命以及再生方法还没有厘清，为此本文将通过实验弄清乙二胺合钴失活机理，在此基础上建立一种简便经济可行的络合吸收液再生方法、再生动力学和工艺条件，为液相络合脱硝工程化提供技术支撑。在自制小型鼓泡反应器考察了N2/NO，N2/O2，N2/NO/O2，N2/NO/SO2/O2，N2/NO/SO2/CO2/O2几种不同烟气组成条件下进行乙二胺合钴脱硝，结合紫外分光法分析脱硝吸收液中溶液离子组成的变化，初步建立了其机理，乙二胺合钴溶液能络合SO2、NO、CO2、O2并使它们活化，络合态的氧有很强的氧化性，能把CoⅡ(L)氧化成CoⅢ(L)，氧化络合态的二氧化碳、二氧化硫为碳酸盐络合物和硫酸根等物质。SO2、NO、CO2会竞争络合CoⅡ(en)3，使一氧化氮络合容量变小，络合产物相互反应，使反应进程加快，脱硝剂也更快失活。各种气体的络合转化消耗OH-，影响溶液酸碱性，进而影响脱硝剂的稳定性。在搅拌反应装置中研究失活乙二胺合钴吸收液的原位再生方法。，pH越低，再生效果越好，温度升高到100℃有利于络合物再生，延长沸腾时间2分钟再生终止，烟气组分越简单，脱硝失活液越容易再生，同时进行了烟气脱硝-再生-脱硝的连续实验，烟气流量大于1L/min时NO去除率在80%以下，且流量越大脱硝率越低，烟气流量小于1L/min时NO去除率稳定在86%左右不变。NOX去除率随O2含量的升高先增大后不变。脱硝率随NO2/NO值的增大而增大，增大的幅度起先比较大，后渐渐减缓。脱硝率随NO浓度的上升而下降，但下降幅度较缓。脱硝率随pH的升高而增大。随着再生次数的增加，溶液脱硝率逐渐下降，脱硝持续时间缩短。 .