王静贻, 高庆有, 徐 熙, 赵玺灵, 付 林*

1.清华大学建筑技术科学系, 北京 100084 2.北京华源泰盟节能设备有限公司, 北京 100083

亚氯酸钠溶液烟气脱硝与烟气余热回收的一体化试验

王静贻1, 高庆有2, 徐 熙1, 赵玺灵1, 付 林1*

1.清华大学建筑技术科学系, 北京 100084 2.北京华源泰盟节能设备有限公司, 北京 100083

锅炉烟气中的NOx是大气污染的重要原因之一. 针对燃气锅炉NOx超低排放的要求以及烟气中大量余热被浪费的现状，提出了烟气脱硝与余热回收一体化的新方法，通过搭建一体化试验台，分析在烟气余热回收的条件下，c〔NaClO2(亚氯酸钠)〕、液气比、喷淋水温度等因素对脱硝效率以及烟气余热回收效率的影响. 烟气脱硝与余热回收一体化的新方法主要体现在逆流式烟气喷淋塔中，可利用NaClO2溶液对低φ(NOx)的烟气脱硝并同时回收烟气余热. 试验结果表明，c(NaClO2)越高、pH越低、液气比越大，NaClO2溶液脱硝率越高. 当c(NaClO2)为0.020 0 molL、喷淋水温度在30～80 ℃之间变化时，存在最优的喷淋水温度64 ℃，使脱硝率最高为36%. 同时，液气比及喷淋水温度对余热回收效果影响显著，液气比越大、喷淋水温度越低，余热回收效果越好. 试验结果还显示了当烟气温度为83 ℃、喷淋水温度为48 ℃、c(NaClO2)为0.015 0～0.020 0 molL、液气比为13.8 Lm3时，烟气脱硝效率约为40%，同时回收了26.4 kW的烟气余热. 研究显示，在逆流式烟气喷淋塔中，利用NaClO2溶液进行烟气脱硝并同时回收烟气余热的一体化方法是可行的，可应用于工程实践.

天然气； 烟气； 余热回收； 亚氯酸钠； 氧化； 脱硝

近年来，我国北方多个城市冬季遭遇雾霾污染，京津冀地区尤其严重，而NOx是造成雾霾的重要原因[1]. 在北京，燃气锅炉是冬季NOx的主要来源，为了减少NOx的排放，2015年北京市政府出台了新的锅炉超低排放标准——DB 11/139—2015《锅炉大气污染物排放标准》，要求2017年锅炉排放的ρ(NOx)不得高于30 mg/m3(约15×10-6). 目前，北京燃气锅炉排放烟气中的ρ(NOx)一般为150 mg/m3，若采用低氮燃烧器等减排技术可将ρ(NOx)减至50～70 mg/m3[2]〔φ(NOx)约25×10-6～35×10-6〕，故烟气需要进一步处理才能达到排放标准，降低烟气对大气环境的影响.

同时，燃气烟气中含有大量余热，经省煤器等烟气余热回收技术可将烟温降到80～100 ℃，提升约2%～3%的锅炉热效率，但仍有大量汽化潜热蕴含在烟气中. 在锅炉烟气出口设置的“吸收式热泵+烟气喷淋塔”是一种常见的烟气余热回收系统，可将排烟温度降至露点以下，回收大量汽化潜热，提升约10%的锅炉热效率[3-4]. 该烟气喷淋塔的结构与湿法脱硝的喷淋塔结构相似，当前在许多锅炉房中都装有该设备，若能在该塔中实现脱硝，则可以进一步降低烟气中的ρ(NOx)，同时减少额外的脱硝设备投资及占地空间，成为未来一种有效的烟气脱硝与余热回收一体化技术，但这种一体化技术在学术领域的研究较为鲜见.

上述研究表明，NaClO2溶液脱硝均在低温(20～50 ℃)、高φ(NOx)(质量浓度的数量级为10-4～10-3)、恒温条件下进行. 而烟气余热回收系统中，烟气进喷淋塔的温度一般为80～100 ℃，烟气与喷淋水的温度沿喷淋塔均发生改变；天然气产生的NOx较燃煤烟气少，φ(NOx)一般为50×10-6～75×10-6[2]，如果使用低氮燃烧器或烟气回流等减氮技术，则φ(NOx)为25×10-6～40×10-6. 上述研究的试验条件多为低温、高φ(NOx)，试验取得了较好的脱硝效率，但φ(NOx)、温度对脱硝率有重要影响，并且研究的设备多为搅拌釜、鼓泡反应器、填料塔等. 因此，限于上述研究与烟气余热回收系统工况的区别，需针对烟气余热回收系统中较高温度(80～100 ℃)、低φ(NOx)(质量浓度的数量级为10-5)的实验条件下，以NaClO2为脱硝剂在喷淋塔中进行烟气脱硝与余热回收一体化研究.

该研究针对烟气脱硝与余热回收喷淋塔的实际运行条件，搭建了一个烟气余热回收与脱硝一体化的试验台，NaClO2与NOx反应、余热回收均在一个逆流式喷淋塔中进行，研究在烟气余热回收的条件下，NaClO2溶液对NOx的脱除效果，并对不同参数如c(NaClO2)、pH、液气比、喷淋水温度等对脱硝率的影响进行研究，以期为烟气余热回收与脱硝一体化技术的实施提供借鉴.

1 试验原理

NaClO2溶液脱除NOx的反应很复杂，是一系列平行、连续的反应. NaClO2首先将NO氧化为高价态的NO2，反应式为式(1)～(4)，NOx通过N2O3、N2O4的水解而被吸收，反应式为式(5)～(6).

2NO+ClO2-→2NO2+Cl-

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

在酸性条件下，总的反应式[9,30]：

4HNO3(aq)+3NaCl(aq)

(7)

在碱性条件下，总的反应式[11-13,21]：

4NaNO3(aq)+3NaCl(aq)+4H2O(l)

(8)

2 试验系统与方法

NaClO2烟气脱硝的试验系统如图1所示. 试验系统主要包括三部分：烟气发生系统(烟气由天然气经燃烧器燃烧产生)、脱硝及余热回收系统(逆流式喷淋塔、雾化喷嘴、喷淋水循环系统、表冷器)、参数检测装置〔φ(NOx)、温度、喷淋流量等〕. 天然气和烟气的体积流量分别为19、215 m3h. 喷淋塔为圆柱状，直径0.35 m，高1.7 m，有效喷淋段长1.4 m，安装1层实心锥形喷嘴，保证液滴能覆盖整个塔径截面.

天然气经燃烧器燃烧产生烟气，烟气流入喷淋塔进行脱硝、同时回收余热后排入大气. 加入NaClO2药剂的喷淋水由循环泵升压流经喷嘴，形成大量小液滴，在喷淋塔中小液滴与烟气逆流接触，NOx被氧化吸收，同时小液滴与烟气发生传热传质，最后小液滴汇成喷淋水流出喷淋塔，流入表冷器冷却，表冷器模拟热用户，通过表冷器将喷淋水回收的烟气余热送出系统.

图1 NaClO2溶液烟气脱硝与烟气余热回收一体化试验系统Fig.1 The systematic diagram of the experiment apparatus for the integration of removal of NOx with NaClO2 solution and the recovery of flue gas surplus heat

烟气中φ(NO)、φ(NO2)由烟气分析仪(Testo 350，德国)测得，pH由pH计(pHS-3C，上海)测得，温度由铂电阻传感器测得，喷淋水流量由电磁流量计测得. 试验条件如表1所示. 喷淋水温度由表冷器控制，初始pH通过添加盐酸或氢氧化钠控制，喷淋量由变频泵控制. 当参数变化时，每隔2～5 min记录一组气体浓度，直至烟气出口φ(NOx)升高，认为药剂开始失效. NO氧化率、NOx脱硝率分别按式(9)(10)计算.

表1 烟气余热回收与脱硝一体化系统试验条件

(9)

(10)

式中：ηoxi、ηNOx分别为NO氧化率、NOx脱除率，%；φ(NO)in与φ(NO)out分别为喷淋塔进、出口烟气中φ(NO)，10-6；φ(NOx)in与φ(NOx)out分别是喷淋塔进、出口烟气中φ(NOx)，10-6.

烟气余热回收量、烟气喷淋塔的换热效率分别按式(11)(12)计算.

Q=cw×(tw,out-tw,in)

(11)

(12)

式中：Q为烟气余热回收量，kW；cw为水的比热容，4.18 kJ(kg·K)；tw,out、tw,in分别为喷淋水进、出口温度，℃；η为烟气喷淋塔的换热效率；hg,in、hg,out分别为烟气进、出口焓值，kJkg；hw,in为进口喷淋水的表面饱和湿烟气焓值，kJkg.

3 结果与讨论

3.1c(NaClO2)对脱硝效率的影响

固定初始pH等其他参数、改变c(NaClO2)，研究c(NaClO2)对脱硝效率的影响. 反应时间对NO氧化率、NOx脱除率的影响如图2和图3所示. 随着反应过程的进行，系统的NO氧化效果、脱硝效果逐渐变差，并且二者的变化是对应的，这是因为反应持续发生，NaClO2药剂被逐渐消耗. 初始c(NaClO2)越低，药剂开始失效的时间越短.

c(NaClO2)(molL)： 1—0.007 5； 2—0.010 0；3—0.012 0； 4—0.015 0； 5—0.0200； 6—0.025 0.图2 不同c(NaClO2)条件下反应时间对NO氧化率的影响Fig.2 The influence of reaction time on NO oxidation ratio with different c(NaClO2)

c(NaClO2)(molL)： 1—0.007 5； 2—0.010 0；3—0.012 0； 4—0.015 0； 5—0.020 0； 6—0.025 0.图3 不同c(NaClO2)条件下反应时间对NOx脱除率的影响Fig.3 The influence of reaction time on de-NOx efficiency with different c(NaClO2)

当反应时间为20 min时，各c(NaClO2)的NO氧化率、NOx脱除率均较稳定，取该反应时间进行后续研究. 由图4可见，随着c(NaClO2)由0.007 5 molL增至0.025 0 molL，NO氧化率由46%升至100%，NOx脱除率由16%升至41%. 当c(NaClO2)为 0.015 0 molL时，NOx脱除率上升趋势变缓.

图4 c(NaClO2)对NO氧化率、NOx脱除率的影响Fig.4 The influence of c(NaClO2) on NO oxidation ratio and de-NOx efficiency

目前已有研究中，系统脱硝率一般最优能达到80%～90%[6,10,13,18,21]，与此相比，笔者在烟气余热回收系统高温、低φ(NOx)的条件下得到的NOx脱除率较低，约为40%. 这是因为进口φ(NOx)越低，脱硝率越低[9,11-12]. 同时，温度升高，NOx的溶解度下降，并且NaClO2脱硝是放热反应，温度升高也不利于脱硝反应的进行[20,27].

综合考虑药剂的经济性与脱硝效率，c(NaClO2)为 0.015 0～0.020 0 molL是高温、低φ(NOx)脱硝反应较优的c(NaClO2)，此时NO氧化率、NOx脱除率分别为90%、39%.

同时，烟气温度由83.0 ℃降至54.1 ℃、喷淋水温度由48.0 ℃升至56.2 ℃时，回收热量为25.9 kW. 由此可见，通过NaClO2氧化NOx再湿法吸收的方法，在喷淋塔中同时实现烟气余热回收与脱硝是可行的，此时NOx脱硝率也较高.

3.2pH对NaClO2溶液脱硝的影响

固定初始c(NaClO2)等其他参数、改变初始pH，研究初始pH对脱硝效率的影响. 由图5可以看出，随着初始pH增大，溶液由酸性变为碱性，NO氧化率由92%降至58%，NOx脱除率由36%将至25%. 该变化规律与文献[10,26,30]所得结果相符，在这些研究中，pH越低，越有利于脱硝，pH最低能达3.5[26].

图5 初始pH对NO氧化率、NOx脱除率的影响Fig.5 The influence of initial pH on NO oxidation ratio and de-NOx efficiency

根据反应原理，NO首先被NaClO2氧化为高价态的NO2，大部分NO2通过N2O3、N2O4的水解而被吸收. 有研究[13]指出，NaClO2在酸中氧化性增强，有利于将NO氧化为NO2. 而N2O3、N2O4的水解反应会生成大量H+，如式(5)(6)所示. 因此，较低的pH可以增强NaClO2的氧化性，从而提高NO氧化率；而较高的pH可以中和因N2O3、N2O4水解生成的H+，从而提高NOx脱除率. 因此，pH是影响NaClO2脱硝效果的关键因素，并存在一个最优值. 该试验范围内最优的pH为5.4.

此外，由于在酸性条件下，NaClO2会分解出ClO2气体[27,29]，如式(13)所示，研究[27,29]表明，ClO2是一种强氧化剂，也会氧化NO，如式(14)(15)所示.

(13)

(14)

(15)

3.3液气比对NaClO2溶液脱硝的影响

液气比是影响喷淋塔烟气余热回收效果的重要因素，因此该试验研究了液气比对脱硝效率的影响，以指导喷淋塔设计. 固定初始c(NaClO2)等其他参数、改变喷淋流量，研究液气比对脱硝效率的影响. 由图6可以看出，随着液气比由5.1 Lm3增至15.3 Lm3，NO氧化率由83%升至100%,NOx脱除率由24%升至40%. 当液气比为7.7 Lm3时上升趋势减缓. 这是因为液气比增大，接触面积增大，使更多NaClO2与NOx反应，脱硝率上升. 但液气比增加，循环喷淋水量增加，泵耗增大. 因此，应在保证满足脱硝率需求的前提下，选择较小的液气比.

图6 液气比对NO氧化率、NOx脱除率的影响Fig.6 The influence of liquid to gas ratio on NO oxidation ratio and de-NOx efficiency

图7 液气比对烟气余热回收量、换热效率的影响Fig.7 The influence of liquid to gas ratio on surplus heat recovery and heat exchange efficiency

在该试验中，综合考虑泵耗与脱硝效率，较优的液气比是7.7 Lm3. 而对于烟气余热回收而言，试验结果如图7所示. 当烟气进口温度不变，随着液气比增加，换热效率及烟气余热回收量增加，但增加的趋势也渐缓，可以看出，较优的液气比为13.8 Lm3，此时回收余热量26.4 kW. 因此，对于该喷淋塔，综合考虑余热回收与脱硝，较优的液气比为7.7～13.8 Lm3. 在设计烟气回收与脱硝一体化喷淋塔时，需要综合考虑液气比对二者的影响.

3.4喷淋水温度对NaClO2溶液脱硝的影响

固定初始pH等其他参数,改变喷淋水温度，研究喷淋水温度对脱硝效率的影响. 如图8所示，随着喷淋水温度由33 ℃升至80 ℃，NO氧化率、NOx脱除率先上升后下降，在64 ℃达到最高点，分别为86%、36%，当温度达到48 ℃后，上升趋势变缓. 这是因为温度升高可提高NaClO2溶液的氧化能力[21]，反应速率提高. 但温度过高，NOx气体溶解度下降，不利于水中的吸收反应.

图8 喷淋水温度对NO氧化率、NOx脱除率的影响Fig.8 The influence of spray water temperature on NO oxidation and de-NOx efficiency

根据碱性条件下，NaClO2的脱硝反应为式(7)，可算得在温度为30～80 ℃范围内，该反应的化学反应焓变为负值，-1 146.35～-1 166.86 kJmol[21]，说明该反应为放热反应，温度升高对反应不利. 同时，随着温度升高，化学反应平衡常数减小，由7.79×100189减小为1.71×10155[24]，进一步验证了温度升高对反应不利.

4 结论

a) 在逆流式烟气喷淋塔中，利用NaClO2溶液能同时实现烟气脱硝与余热回收. 当烟气温度为83 ℃、喷淋水温度为48 ℃、c(NaClO2)为 0.015 0～0.020 0 molL、液气比为13.8 Lm3时，烟气脱硝效率约为40%，同时回收了26.4 kW的烟气余热.

b)c(NaClO2)越高，NaClO2溶液脱硝率越高. 较优的c(NaClO2)为0.015 0～0.020 0 molL，系统脱硝效率约为40%.

c) pH越低，NaClO2溶液脱硝率越高. NaClO2溶液的脱硝效果在酸性条件下优于在碱性条件.

d) 液气比越大，NaClO2溶液脱硝率越高. 但需综合考虑液气比对烟气余热回收效果的影响，取能同时满足脱硝、余热回收的的液气比.

e) 当c(NaClO2)为0.020 0 molL、喷淋水温度在30～80 ℃之间变化时，存在最优的喷淋水温度64 ℃，使脱硝率最高为36%. 当温度达到48 ℃后，脱硝率上升趋势变缓. 但对于烟气余热回收而言，喷淋水温度越低，换热效果越好，能回收热量的越多. 所以需综合考虑二者，在满足脱硝效率的前提下，喷淋水温度应尽可能低.

[1] 江亿,唐孝炎,倪维斗,等.北京PM2.5与冬季采暖热源的关系及治理措施[J].中国能源,2014,36(1):7-13.

[2] 清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2015[M].北京:中国建筑工业出版社,2015.

[3] 赵玺灵,付林,李锋,等.燃气热电联产系统余热挖潜方式研究[J].热能动力工程,2014,29(4):349-354.

ZHAO Xiling,FU Lin,LI Feng,etal.Study of the modes for tapping the latent power in utilizing the waste heat of a gas heat and power cogeneration system[J].Journal of Engineering for Thermal Energy & Power,2014,29(4):349-354.

[4] 赵玺灵,付林,江亿.天然气供热中烟气余热利用的潜力及途径[J].区域供热,2013(3):41-45.

[5] KAMEDA T,KODAMA A,YOSHIOKA T.Effect of H2O2on the treatment of NO and NO2using a Mg-Al oxide slurry[J].Chemosphere,2015,120:378-382.

[6] BROGREN C,KARLSSON H,BJERLE I.Absorption of NO in an alkaline solution of KMnO4[J].Chemical Engineering & Technology,1997,20(6):396-402.

[7] SADA E,KUMAZAWA H,HAYAKAWA N,etal.Absorption of NO in aqueous solutions of KMnO4[J].Chemical Engineering Science,1977,32(10):1171-1175.

[8] CHU H,CHIEN T W,LI S Y.Simultaneous absorption of SO2and NO from flue gas with KMnO4/NaOH solutions[J].Science of the Total Environment,2001,275(1):127-135.

[9] BAL R D,SI H L,JONG H J,etal.Study on the removal of NOxfrom simulated flue gas using acidic NaClO2solution[J].Journal of Environmental Sciences,2008,20(1):33-38.

[10] CHIEN T,CHU H,HSUEH H.Spray scrubbing of the nitrogen oxides into NaClO2solution under acidic conditions[J].Journal of Environmental Science and Health,Part A:Toxic/Hazardous Substances & Environmental Engineering,2007,36(4):403-414.

[11] SADA E,KUMAZAWA H,KUDO I,etal.Absorption of NO in aqueous mixed solutions of NaClO2and NaOH[J].Chemical Engineering Science,1978,33(3):315-318.

[12] SADA E,KUMAZAWA H,KUDO I,etal.Absorption of lean NOxin aqueous solutions of NaClO2and NaOH[J].I & EC Process Design and Development,1979,18(2):275-278.

[13] BROGREN C,KARLSSON H T,BJERLE I.Absorption of NO in an aqueous solution of NaClO2[J].Chemical Engineering & Amp; Technology,1998,21(1):61-70.

[14] CHIEN T W,CHU H,HSUEH T H.Kinetic study on absorption of SO2and NOxwith acidic NaClO2solutions using the spraying column[J].Journal of Environmental Engineering,2003,129(11):967-974.

[15] CHIEN T W,CHU H,LI Y.Kinetic study on absorption of SO2and NOxwith acidic NaClO2solutions using the spraying column[J].Journal of Environmental Engineering,2005,129(11):967-974.

[16] CHIEN T,CHU H.Removal of SO2and NO from flue gas by wet scrubbing using an aqueous NaClO2solution[J].Journal of Hazardous Materials,2000,80(1):43-57.

[17] CHIEN T,CHU H,HSUEH H.Spray scrubbing of the nitrogen oxides into NaClO2solution under acidic conditions[J].Journal of Environmental Science and Health,Part A:Toxic/Hazardous Substances & Environmental Engineering,2007,36(4):403-414.

[18] CHU H,CHIEN T W,TWU B W.The absorption kinetics of NO in NaClO2/NaOH solutions[J].Journal of Hazardous Materials,2001,84(2):241-252.

[19] 叶春波,涂先红,李朝恒,等.NaClO2水溶液脱硝的工艺条件及机理[J].化学反应工程与工艺,2016,32(2):176-182.

YE Chunbo,TU Xianhong,LI Chaoheng,etal.Conditions and mechanism of denitrification of NaClO2aqueous solution[J].Chemical Reaction Engineering and Technology,2016,32(2):176-182.

[20] 郑德康,韩志涛,杨少龙,等.NaClO2海水溶液强化烟气脱硝效果的试验研究[J].环境科学学报,2017.doi:10.13671/j.hjkxxb.2017.0053

ZHENG Dekang,HAN Zhitao,YANG Shaolong,etal.Study on the enhancement effect of seawater on NOxremoval from simulated flue gas by NaClO2solution[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2017.doi:10.13671/j.hjkxxb.2017.0053.

[21] 刘凤,赵毅,王亚君,等.酸性NaClO2溶液同时脱硫、脱硝的试验研究[J].动力工程,2008,28(3):425-429.

LIU Feng,ZHAO Yi,WANG Yajun,etal.Simultaneous removal of SO2and NO by NaClO2acidic solutions[J].Journal of Power Engineering,2008,28(3):425-429.

[22] PARK H W,CHOI S,PARK D W.Simultaneous treatment of NO and SO2with aqueous NaClO2solution in a wet scrubber combined with a plasma electrostatic precipitator[J].Journal of Hazardous Materials,2015,285:117-126.

[23] 赵毅,刘凤,赵音,等.亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的热力学研究[J].化学学报,2008,66(15):1827-1832.

ZHAO Yi,LIU Feng,ZHAO Yin,etal.Thermodynamical studies on simultaneous desulfurization and denitrification by NaClO2solution[J].Acta Chimica Sinica,2008,66(15):1827-1832.

[24] 秦毅红,蔡守珂,何汉兵,等.NaClO2碱性溶液脱硝的热力学计算与试验研究[J].环境保护科学,2012,38(6):1-5.

QIN Yihong,CAI Shouke,HE Hanbing,etal.Thermodynamical calculation and experimental investigation about the denitrification by NaClO2alkaline solution[J].Environmental Protection Science,2012,38(6):1-5.

[25] DESHWAL B R,JIN D S,LEE S H,etal.Removal of NO from flue gas by aqueous chlorine-dioxide scrubbing solution in a lab-scale bubbling reactor[J].Journal of Hazardous Materials,2008,150(3):649-655.

[26] DESHWAL B R,LEE S H,JUNG J H,etal.Study on the removal of NOxfrom simulated flue gas using acidic NaClO2solution[J].Journal of Environmental Sciences,2008,20(1):33-38.

[27] DESHWAL B,JO H,LEE H.Reaction kinetics of decomposition of acidic sodium chlorite[J].Canadian Journal of Chemical Engineering,2004,82(3):619-623.

[28] JIN D,DESHWAL B,PARK Y,etal.Simultaneous removal of SO2and NO by wet scrubbing using aqueous chlorine dioxide solution[J].Journal of Hazardous Materials,2006,135(1):412-417.

[29] DESHWAL B,LEE H.Manufacture of chlorine dioxide from sodium chlorite:process chemistry[J].Journal of Industrial and Engineering Chemistry,2005,11(1):125-136.

[30] ZHAO Yi,GUO Tianxiang,CHEN Zhouyan,etal.Simultaneous removal of SO2and NO using M/NaClO2complex absorbent[J].Chemical Engineering Journal,2010,160(1):42-47.

RemovalofNOxformFlueGasbyIntegrationNaClO2SolutionandSurplusHeatRecovery

WANG Jingyi1, GAO Qingyou2, XU Xi1, ZHAO Xiling1, FU Lin1*

1.Department of Building Technology and Science, Tsinghua University, Beijing 100084, China 2.Beijing Huayuantaimeng Energy-Saving Equipment Co., Ltd., Beijing 100083, China

NOxfrom flue gas is a major source of air pollution. Challenges are posed because of the strict NOxemission standard implemented recently in China and the fact that tremendous heat is wasted in flue gas. We proposed a new method to integrate the removal of NOxwith NaClO2solution and recovery of the flue gas surplus heat in a counter-flow spray tower. The integrated experimental system and conducted experiments were set up to study the influence of various factors on de-NOxefficiency, includingc(NaClO2), LG, spraying water temperature, etc. A higher de-NOxefficiency could be achieved with higherc(NaClO2), lower pH and larger LG. Whenc(NaClO2) was 0.0200 molL and spraying water temperature varied from 30-80 ℃, there existed an optimal spraying water temperature, 64 ℃, resulting in a corresponding highest de-NOxefficiency of 36%. Meanwhile, LG and spraying water temperature had significant effects on the heat recovery efficiency. The results indicated that the heat recovery performance could be improved with higher LG and lower spraying water temperature. The experimental results showed that the de-NOxefficiency reached 40% and 26.4 kW surplus heat was recovered, under the conditions thatc(NaClO2) was 0.0150-0.0200 molL, liquid to gas ratio (abbr. LG) was 13.8 m3L, gas temperature was 83 ℃ and the spraying water temperature was 48 ℃. The results indicated that the removal of NOxby integrating NaClO2solution and surplus heat recovery of flue-gas is feasible.

natural gas; flue gas; surplus heat recovery; NaClO2; oxidation; de-NOx

2017-02-07

2017-07-04

自然科学基金委创新群体基金项目(51521005)

王静贻(1988-)，女，广东湛江人，jwang759@163.com.

*责任作者，付林(1968-)，男，山东东营人，教授，博士，博导，主要从事城市能源规划、烟气治理利用研究，fulin@mail.tsinghua.edu.cn

王静贻,高庆有,徐熙,等.亚氯酸钠溶液烟气脱硝与烟气余热回收的一体化试验[J].环境科学研究,2017,30(11):1754-1760.

WANG Jingyi,GAO Qingyou,XU Xi,etal. Removal of NOxform flue gas by integrating NaClO2solution and surplus heat recovery[J].Research of Environmental Sciences,2017,30(11):1754-1760.

X511

1001-6929(2017)11-1754-07

A

10.13198j.issn.1001-6929.2017.02.98