陶瓷膜接触器化学吸收氮氧化物的传质过程与阻力分析

作者：周鑫; 邱鸣慧; 罗平^*

来源：化工学报, 2020, 71(08): 3652-3660.

• 陶瓷膜
• 膜接触器
• 脱硝
• 膜吸收
• 传质过程

针对选择性催化还原技术(SCR)存在装置大、运行费用高、催化剂中毒失活等问题,将平均孔径为100 nm的Al_2O_3陶瓷膜进行疏水改性并组装成膜接触器,以NaClO_2水溶液为吸收液,开展陶瓷膜接触器在烟气脱硝领域的应用研究。考察了陶瓷膜接触器在化学吸收脱硝中的稳定性,以及气体流量、吸收液浓度、吸收液流量、吸收液pH等因素对NO脱除率和传质通量的影响,基于阻力串联模型,建立总传质系数方程。研究表明,陶瓷膜接触器在连续600 min运行过程中,NO的脱除效率及传质通量分别稳定在99%和0.038 mol·m~(-2)·h~(-1)左右。进气流量的增加会促进NO的吸收,吸收液pH=3时具有最高的氧化吸收性能,同时提高吸收液的浓度会增强NO的脱除效果。NO的传质过程同时受气、液、膜三相阻力控制,传质阻力分析结果表明,可以通过增加气体流速减小气相阻力,增加吸收液浓度同时降低pH减小液相阻力。本研究在烟气脱硝领域具有良好的应用前景。

• 单位
  南京工业大学; 环境科学与工程学院; 材料化学工程国家重点实验室