脫硝技術(shù)主要用于脫除燃煤煙氣中的NO。
Ⅰ.配合物生物脫硝法
以Fe(II)EDTA2-為吸收劑結(jié)合微生物進(jìn)行脫硝的原理如圖1所示。已知:NO3-、NO2-會(huì)使微生物總量下降。
(1)若煙氣中參與反應(yīng)的n(NO):n(O2)=1:1,碳源為C6H12O6,寫出過(guò)程中脫硝總反應(yīng)的化學(xué)方程式 4NO+4O2+C6H12O6=2N2+6CO2+6H2O4NO+4O2+C6H12O6=2N2+6CO2+6H2O。
(2)該原理中將“化學(xué)吸收”與“生物還原”分開在不同容器中進(jìn)行的原因是 防止NO與O2反應(yīng)生成的NO3-、NO2-,與微生物接觸,導(dǎo)致脫硝率下降防止NO與O2反應(yīng)生成的NO3-、NO2-,與微生物接觸,導(dǎo)致脫硝率下降。
Ⅱ.ClO2氧化脫硝法
電解NaClO3制備ClO2的裝置如圖2所示。
(3)寫出該電解過(guò)程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式 4NaClO3+2H2SO4 電解 4ClO2+O2↑+Na2SO4+2H2O4NaClO3+2H2SO4 電解 4ClO2+O2↑+Na2SO4+2H2O。
(4)ClO2氧化脫硝過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)是:5NO+3ClO2+4H2O =5HNO3+3HCl
已知:①ClO2與水能產(chǎn)生?OH,?OH更易與NO反應(yīng);
②ClO2受熱易分解,反應(yīng)為2ClO2 =Cl2+2O2。
當(dāng)煙氣流速、煙氣中NO濃度及n(ClO2)n(NO)一定時(shí),溫度對(duì)NO脫除效率的影響如圖3所示。溫度升高,脫硝率變化不大的原因可能是 溫度升高,ClO2生成?OH的速率加快,?OH濃度增大,脫硝率增大;溫度升高,ClO2的分解為Cl2和O2的速率增大,脫硝率減?。粌烧邔?duì)脫硝率影響的程度相當(dāng)溫度升高,ClO2生成?OH的速率加快,?OH濃度增大,脫硝率增大;溫度升高,ClO2的分解為Cl2和O2的速率增大,脫硝率減?。粌烧邔?duì)脫硝率影響的程度相當(dāng)。
(5)煙氣中混有的SO2能與ClO2反應(yīng)。
①寫出SO2與溶液中ClO2反應(yīng)的離子方程式 5SO2+2ClO2+6H2O=5SO42-+2Cl-+12H+5SO2+2ClO2+6H2O=5SO42-+2Cl-+12H+。
②其他條件一定時(shí),SO2濃度的增加對(duì)脫硝率影響不大,其原因可能是 ClO2氧化NO的速率遠(yuǎn)大于ClO2氧化SO2ClO2氧化NO的速率遠(yuǎn)大于ClO2氧化SO2。
電解
電解
n
(
C
l
O
2
)
n
(
NO
)
【答案】4NO+4O2+C6H12O6=2N2+6CO2+6H2O;防止NO與O2反應(yīng)生成的NO3-、NO2-,與微生物接觸,導(dǎo)致脫硝率下降;4NaClO3+2H2SO4 4ClO2+O2↑+Na2SO4+2H2O;溫度升高,ClO2生成?OH的速率加快,?OH濃度增大,脫硝率增大;溫度升高,ClO2的分解為Cl2和O2的速率增大,脫硝率減??;兩者對(duì)脫硝率影響的程度相當(dāng);5SO2+2ClO2+6H2O=5SO42-+2Cl-+12H+;ClO2氧化NO的速率遠(yuǎn)大于ClO2氧化SO2
電解
【解答】
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