基于ASPENPLUS的活性焦干法煙氣脫硝過(guò)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(guò)程模擬

1

趙紀(jì)光，李

12焱，陶文亮

(1貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州

摘

貴陽(yáng)550025;2畢節(jié)學(xué)院，貴州畢節(jié)551700)

要：在前期活性焦脫硝的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，運(yùn)用流程模擬軟件ASPENPLUS對(duì)活性焦干法煙氣脫硝過(guò)程進(jìn)行了模擬驗(yàn)

證并對(duì)影響脫硝效率的操作參數(shù)進(jìn)行了分析。模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析表明實(shí)驗(yàn)值與模擬值的相對(duì)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(shí)際脫硝過(guò)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(hào)：X701.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：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(yán)格，發(fā)展高效且多元化的煙氣凈化技術(shù)已然成為一個(gè)需要長(zhǎng)期關(guān)注的問(wèn)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(diǎn)的干法煙氣凈化技術(shù)得到了廣泛的研［1－2］

。目前我國(guó)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(guó)主要處于實(shí)

［3－4］

，采用流程模擬軟件對(duì)活性焦干法脫硝進(jìn)行過(guò)驗(yàn)研究階段

程模擬研究更是鮮有報(bào)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?dú)馀湃氪髿獾倪^(guò)［5］

程。活性焦能在110～150℃時(shí)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(wú)需再進(jìn)行加熱。對(duì)活性焦脫硝工藝過(guò)程的進(jìn)行模擬，不僅可以分析主要的操作參數(shù)對(duì)其過(guò)程的影響，還可以對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行放大模擬研究，具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值。

NO發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)生成無(wú)害的N2直接排放。在此過(guò)程中，NH3和O2的存在明顯促進(jìn)NO的脫除率。NH3與NO在活性焦上競(jìng)爭(zhēng)吸附，NH3屬于極性分子，其吸附量要遠(yuǎn)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(yīng)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(guò)程的模擬采用動(dòng)力學(xué)反應(yīng)

2活性焦脫硝數(shù)學(xué)模型

根據(jù)反應(yīng)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(jī)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(yīng)（SCＲ），在煙氣中配入少量NH3，促使

*

由于煙氣中O2含量達(dá)到6%以上，在該反應(yīng)中過(guò)量，即O2含量在較高時(shí)對(duì)NO反應(yīng)速率影響可以忽略。且NH3∶NO在1.2～1.5之間時(shí)，對(duì)脫硝效率的影響可以納入常數(shù)項(xiàng)，即上式可以化簡(jiǎn)為如下方程：

基金項(xiàng)目：國(guó)家“863”支撐項(xiàng)目（2011AA060803）；貴州大學(xué)研究生創(chuàng)新基金（研理工，2013014）。作者簡(jiǎn)介：趙紀(jì)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(guò)程的研究與開發(fā)工作。

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