基于ASPENPLUS的活性焦干法烟气脱硝过程模拟

第42卷第2期2014年1月广州化工

GuangzhouChemicalIndustryVol.42No.2Jan.2014

*

基于ASPENPLUS的活性焦干法烟气脱硝过程模拟

1

赵纪光，李

12焱，陶文亮

(1贵州大学化学与化工学院，贵州

摘

贵阳550025;2毕节学院，贵州毕节551700)

要：在前期活性焦脱硝的实验数据基础上，运用流程模拟软件ASPENPLUS对活性焦干法烟气脱硝过程进行了模拟验

证并对影响脱硝效率的操作参数进行了分析。模拟结果和实验结果的对比分析表明实验值与模拟值的相对误差为5%左右，在可接受的工程范围内，证明建模思想及模型是合理的，并可以为活性焦的实际脱硝过程研究提供一定的理论依据。

关键词：ASPENPLUS；活性焦；烟气脱硝；模拟中图分类号：X701.3

文献标志码：A

文章编号：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

随着环保要求的日趋严格，发展高效且多元化的烟气净化技术已然成为一个需要长期关注的问题。在众多的烟气净化技术中，活性焦干法烟气净化技术作为一种具有可资源化、宽谱净化、节水等诸多优点的干法烟气净化技术得到了广泛的研［1－2］

。目前我国的活性焦烟气干法烟气净化技术主要致力于究

脱硫，活性焦脱硝技术只在日本比较成熟，在我国主要处于实

［3－4］

，采用流程模拟软件对活性焦干法脱硝进行过验研究阶段

程模拟研究更是鲜有报道。

活性焦干法烟气脱硝是指在吸附塔中加入氨气使之与烟气中的NO在活性焦的催化作用下生成水和氮气排入大气的过［5］

程。活性焦能在110～150℃时将NO催化还原成N2和H2O，此温度范围恰好在工业锅炉排放烟气温度范围内，无需再进行加热。对活性焦脱硝工艺过程的进行模拟，不仅可以分析主要的操作参数对其过程的影响，还可以对操作参数进行优化，对实验进行放大模拟研究，具有重要的学术意义和工程实践指导价值。

NO发生选择性催化还原反应生成无害的N2直接排放。在此过程中，NH3和O2的存在明显促进NO的脱除率。NH3与NO在活性焦上竞争吸附，NH3属于极性分子，其吸附量要远大于NO，NO在活性焦表面吸附非常弱。随着NH3在活性焦表面吸附量的增加，NO的脱除率也逐渐增加。即活性焦氨选择性催化还原NO，反应发生在气相（或弱吸附）NO和吸附态NH3之间器。

［6－8］

。因此，活性焦脱硝工艺过程的模拟采用动力学反应

2活性焦脱硝数学模型

根据反应方程式：

4NO+4NH3+O2�仭�4N2+6H2O

NO的表观速率方程可表示为：

dcNO

βγ

=kcα－rNO=－NOcNH3cO2

dt

（1）

（2）

1活性焦烟气脱硝机理探讨

活性焦脱除NO主要是利用活性焦的催化特性，采用低温选择性催化还原反应（SCＲ），在烟气中配入少量NH3，促使

*

由于烟气中O2含量达到6%以上，在该反应中过量，即O2含量在较高时对NO反应速率影响可以忽略。且NH3∶NO在1.2～1.5之间时，对脱硝效率的影响可以纳入常数项，即上式可以化简为如下方程：

基金项目：国家“863”支撑项目（2011AA060803）；贵州大学研究生创新基金（研理工，2013014）。作者简介：赵纪光（1987－），女，硕士研究生，主要从事化工分离技术研究与开发。通信作者：李焱，女，副教授，主要从事化工分离过程的研究与开发工作。

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