基于ASPENPLUS的活性焦干法煙氣脫硝過程模擬

第42卷第2期2014年1月廣州化工

GuangzhouChemicalIndustryVol.42No.2Jan.2014

*

基于ASPENPLUS的活性焦干法煙氣脫硝過程模擬

1

趙紀光，李

12焱，陶文亮

(1貴州大學化學與化工學院，貴州

摘

貴陽550025;2畢節(jié)學院，貴州畢節(jié)551700)

要：在前期活性焦脫硝的實驗數(shù)據(jù)基礎上，運用流程模擬軟件ASPENPLUS對活性焦干法煙氣脫硝過程進行了模擬驗

證并對影響脫硝效率的操作參數(shù)進行了分析。模擬結(jié)果和實驗結(jié)果的對比分析表明實驗值與模擬值的相對誤差為5%左右，在可接受的工程范圍內(nèi)，證明建模思想及模型是合理的，并可以為活性焦的實際脫硝過程研究提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：ASPENPLUS；活性焦；煙氣脫硝；模擬中圖分類號：X701.3

文獻標志碼：A

文章編號：1001－9677（2014）02－0030－04

SimulationofFlueGasDenitrificationProcess

byActiveCokeUsingASPENPLUS*

ZHAOJi－guang1，LIYan1，TAOWen－liang2

（1SchoolofChemistryandChemicalEngineering，GuizhouUniversity，GuizhouGuiyang550025；

2BijieUniversity，GuizhouBijie551700，China）

Abstract：ProcessoffluegasdenitrificationbyactivatedcokewasnumericalsimulatedviathesimulationsoftwareAspenPlusonthebasisofpreviousexperimentaldataandtheoperatingparametersinfluenceddenitrationefficiencywerealsoanalyzed.Comparisonoftheresultsshowedthattherelativeerrorofexperimentalvalueandthesimulationisabout5%withinthescopeoftheacceptableengineering，themodelingideasandmodelwerereasonableandcouldprovidetheoreticalbasistoprocessresearchaboutfluegasdenitrificationbyactivatedcoke.

Keywords：ASPENPLUS；activatedcoke；fluegasdenitrification；simulation

隨著環(huán)保要求的日趨嚴格，發(fā)展高效且多元化的煙氣凈化技術(shù)已然成為一個需要長期關(guān)注的問題。在眾多的煙氣凈化技術(shù)中，活性焦干法煙氣凈化技術(shù)作為一種具有可資源化、寬譜凈化、節(jié)水等諸多優(yōu)點的干法煙氣凈化技術(shù)得到了廣泛的研［1－2］

。目前我國的活性焦煙氣干法煙氣凈化技術(shù)主要致力于究

脫硫，活性焦脫硝技術(shù)只在日本比較成熟，在我國主要處于實

［3－4］

，采用流程模擬軟件對活性焦干法脫硝進行過驗研究階段

程模擬研究更是鮮有報道。

活性焦干法煙氣脫硝是指在吸附塔中加入氨氣使之與煙氣中的NO在活性焦的催化作用下生成水和氮氣排入大氣的過［5］

程�；钚越鼓茉�110～150℃時將NO催化還原成N2和H2O，此溫度范圍恰好在工業(yè)鍋爐排放煙氣溫度范圍內(nèi)，無需再進行加熱。對活性焦脫硝工藝過程的進行模擬，不僅可以分析主要的操作參數(shù)對其過程的影響，還可以對操作參數(shù)進行優(yōu)化，對實驗進行放大模擬研究，具有重要的學術(shù)意義和工程實踐指導價值。

NO發(fā)生選擇性催化還原反應生成無害的N2直接排放。在此過程中，NH3和O2的存在明顯促進NO的脫除率。NH3與NO在活性焦上競爭吸附，NH3屬于極性分子，其吸附量要遠大于NO，NO在活性焦表面吸附非常弱。隨著NH3在活性焦表面吸附量的增加，NO的脫除率也逐漸增加。即活性焦氨選擇性催化還原NO，反應發(fā)生在氣相（或弱吸附）NO和吸附態(tài)NH3之間器。

［6－8］

。因此，活性焦脫硝工藝過程的模擬采用動力學反應

2活性焦脫硝數(shù)學模型

根據(jù)反應方程式：

4NO+4NH3+O2�仭�4N2+6H2O

NO的表觀速率方程可表示為：

dcNO

βγ

=kcα－rNO=－NOcNH3cO2

dt

（1）

（2）

1活性焦煙氣脫硝機理探討

活性焦脫除NO主要是利用活性焦的催化特性，采用低溫選擇性催化還原反應（SCＲ），在煙氣中配入少量NH3，促使

*

由于煙氣中O2含量達到6%以上，在該反應中過量，即O2含量在較高時對NO反應速率影響可以忽略。且NH3∶NO在1.2～1.5之間時，對脫硝效率的影響可以納入常數(shù)項，即上式可以化簡為如下方程：

基金項目：國家“863”支撐項目（2011AA060803）；貴州大學研究生創(chuàng)新基金（研理工，2013014）。作者簡介：趙紀光（1987－），女，碩士研究生，主要從事化工分離技術(shù)研究與開發(fā)。通信作者：李焱，女，副教授，主要從事化工分離過程的研究與開發(fā)工作。

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