研究脫除煙氣中的SO2、NO是環(huán)境保護、促進社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。
(1)煙氣中的NO可在催化劑作用下用NH3還原。
①已知:
4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905.0kJ?mol-1
N2(g)+O2(g)═2NO(g)ΔH=+180.5kJ?mol-1
有氧條件下,NH3與NO反應(yīng)生成N2,相關(guān)熱化學(xué)方程式為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)ΔH=
-1627
-1627
kJ?mol-1。
②其他條件相同,以一定流速分別向含催化劑A和B的反應(yīng)管中通入一定比例O2、NH3、NO和N2的模擬煙氣,測得NO的去除率與溫度的關(guān)系如圖1所示。使用催化劑B,當溫度高于360℃,NO的去除率下降的原因是 當溫度高于360℃,催化劑B的活性下降,NO的去除率下降
當溫度高于360℃,催化劑B的活性下降,NO的去除率下降
。
(2)O2在一定條件下能有效去除煙氣中的SO2、NO,可能的反應(yīng)機理如圖2所示,該過程可描述為 O2在O2+發(fā)生器中失去電子,變?yōu)镺2+,再與水反應(yīng)生成HO?,HO?在凈化器中將NO、SO2氧化為HNO3、H2SO4
O2在O2+發(fā)生器中失去電子,變?yōu)镺2+,再與水反應(yīng)生成HO?,HO?在凈化器中將NO、SO2氧化為HNO3、H2SO4
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(3)尿素[CO(NH2)2]溶液可吸收含SO2、NO煙氣中的SO2,其反應(yīng)為SO2+CO(NH2)2+2H2O═(NH4)2SO3+CO2。若吸收煙氣時同時通入少量ClO2,可同時實現(xiàn)脫硫、脫硝。
①脫硝的反應(yīng)分為兩步。第一步:5NO+2ClO2+H2O═5NO2+2HCl.第二步:NO2和CO(NH2)2反應(yīng)生成N2和CO2.第二步的化學(xué)反應(yīng)方程式為 6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O
6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O
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②將含SO2、NO煙氣以一定的流速通過10%的CO(NH2)2溶液,其他條件相同,不通ClO2和通少量ClO2時SO2的去除率如圖所示。通少量ClO2時SO2的去除率較低的原因是 通入ClO2,會導(dǎo)致溶液pH下降,降低二氧化硫的溶解度,二氧化氮與尿素的反應(yīng),也會導(dǎo)致與SO2反應(yīng)的尿素減少
通入ClO2,會導(dǎo)致溶液pH下降,降低二氧化硫的溶解度,二氧化氮與尿素的反應(yīng),也會導(dǎo)致與SO2反應(yīng)的尿素減少
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