煉鋼廠排放的燒結煙氣中主要含SO2、NO、N2、O2和水蒸氣．臭氧（O3）預氧化協同噴氨（NH3）技術可將煙氣中的污染物轉化為銨鹽和N2，實現脫硫脫硝．
說明：進行下列研究時均控制反應器內溫度為100℃、模擬煙氣流速為2L/min.研究表明，100℃時，O3很難氧化SO2、NH3，NH3和NO基本不發(fā)生氧化還原反應．
（1）臭氧預氧化：向反應器中通入僅含0.3‰NO的模擬煙氣和O3．實驗測得出口處NO、NO2濃度隨n（O3）n（NO）的變化曲線如圖1所示．
①當n（O3）n（NO）＜1時，反應器中發(fā)生的主要反應的化學方程式為 O3+NO 100℃ O2+NO2O3+NO 100℃ O2+NO2．
②當n（O3）n（NO）＞1時，出口處NO2濃度急劇下降的原因是 O3將NO2氧化成更高價氮氧化物O3將NO2氧化成更高價氮氧化物．
（2）噴氨：向反應器中通入僅含0.5‰SO2的模擬煙氣，同時按n（NH3）n（SO2）=0.6通入NH3．在出口處測得NH3濃度降低65%、脫硫率為24%．隨后再按n（O3）n（SO2）=1通入O3，此時出口處NH3濃度幾乎為0，脫硫率提高至41%，反應器中檢測到（NH4）2SO4和NH4HSO4固體．NH4HSO4的生成過程可描述為 模擬煙氣中的SO2、水蒸氣先與NH3反應生成NH4HSO3（NH4HSO3熱穩(wěn)定性差，易分解，使得脫硫率不高）；通入O3后，NH4HSO3被O3氧化成較穩(wěn)定的NH4HSO4（促進上一步NH4HSO3的生成，從而提高脫硫率）模擬煙氣中的SO2、水蒸氣先與NH3反應生成NH4HSO3（NH4HSO3熱穩(wěn)定性差，易分解，使得脫硫率不高）；通入O3后，NH4HSO3被O3氧化成較穩(wěn)定的NH4HSO4（促進上一步NH4HSO3的生成，從而提高脫硫率）．
（3）O3-NH3協同脫硫脫硝：向反應器中通入含0.5‰SO2、0.3‰NO的模擬煙氣．
①按n（O3）n（NO）=1通入O3，硫、氮脫除率隨n（NH3）n（SO2）的變化曲線如圖2所示．隨著NH3量的增多，硫、氮脫除率幾乎同等程度地升高，但也存在明顯不足，主要缺點是 過量太多的氨氣對提高硫、氮脫除率的影響不大，同時產生大量氨氣尾氣，既浪費原料，也帶來新的污染過量太多的氨氣對提高硫、氮脫除率的影響不大，同時產生大量氨氣尾氣，既浪費原料，也帶來新的污染．
②按n（NH3）n（SO2）=1通入NH3、n（O3）n（NO）＞1通入O3，隨著O3投入量的增多，脫硝效率增大，而脫硫效率卻減小，其原因是 當n（O3）n（NO）＞1 時，O3將NO氧化為N2O5，此時NH3對N2O5的脫硝反應優(yōu)先于O3-NH3協同脫硫反應（脫硝速率大于脫硫速率），因此通入的O3量越多，生成的N2O5越多，脫硝效率越大；同時由于通入的NH3量一定，N2O5對NH3的消耗進一步限制了NH3與SO2反應的進行，使得脫硫效率減小當n（O3）n（NO）＞1 時，O3將NO氧化為N2O5，此時NH3對N2O5的脫硝反應優(yōu)先于O3-NH3協同脫硫反應（脫硝速率大于脫硫速率），因此通入的O3量越多，生成的N2O5越多，脫硝效率越大；同時由于通入的NH3量一定，N2O5對NH3的消耗進一步限制了NH3與SO2反應的進行，使得脫硫效率減小．
n
（
O
3
）
n
（
NO
）
n
（
O
3
）
n
（
NO
）
100
℃
100
℃
n
（
O
3
）
n
（
NO
）
n
（
N
H
3
）
n
（
S
O
2
）
n
（
O
3
）
n
（
S
O
2
）
n
（
O
3
）
n
（
NO
）
n
（
N
H
3
）
n
（
S
O
2
）
n
（
N
H
3
）
n
（
S
O
2
）
n
（
O
3
）
n
（
NO
）
n
（
O
3
）
n
（
NO
）
n
（
O
3
）
n
（
NO
）
【考點】化學平衡的影響因素．
【答案】O3+NO O2+NO2；O3將NO2氧化成更高價氮氧化物；模擬煙氣中的SO2、水蒸氣先與NH3反應生成NH4HSO3（NH4HSO3熱穩(wěn)定性差，易分解，使得脫硫率不高）；通入O3后，NH4HSO3被O3氧化成較穩(wěn)定的NH4HSO4（促進上一步NH4HSO3的生成，從而提高脫硫率）；過量太多的氨氣對提高硫、氮脫除率的影響不大，同時產生大量氨氣尾氣，既浪費原料，也帶來新的污染；當＞1 時，O3將NO氧化為N2O5，此時NH3對N2O5的脫硝反應優(yōu)先于O3-NH3協同脫硫反應（脫硝速率大于脫硫速率），因此通入的O3量越多，生成的N2O5越多，脫硝效率越大；同時由于通入的NH3量一定，N2O5對NH3的消耗進一步限制了NH3與SO2反應的進行，使得脫硫效率減小
100
℃
n
（
O
3
）
n
（
NO
）
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：46引用：2難度：0.5
相似題
-
1．某同學研究濃度對化學平衡的影響，下列說法正確的是（ ?。?br />
已知：Cr2O72-（橙色）（aq）+H2O（l）?2CrO42-（黃色）（aq）+2H+（aq）ΔH=+13.8kJ/mol 步驟： 
現象：待試管b中顏色不變后與試管a比較，溶液顏色變淺。
滴加濃硫酸，試管c溫度略有升高，溶液顏色與試管a相比，變深。發(fā)布：2024/12/19 17:30:2組卷：108引用：7難度：0.5 -
2．在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應：xA（g）+yB（g）?zC（g），平衡時測得A的濃度為0.50mol/L。保持溫度不變，將容器的容積壓縮到原來的一半，再達到平衡時，測得A的濃度變?yōu)?.90mol/L。下列有關判斷不正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/20 10:0:1組卷：106難度：0.5 -
3．煤的液化是獲得清潔燃料的一種方式，有人設想先用煤與水蒸氣反應生成CO，再通過反應2CO（g）+4H2（g）?C2H5OH （1）+H2O（1）ΔH＜0實現煤的液化，若要利用這個反應進行乙醇的工業(yè)化生產，下列說法錯誤的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：1引用：1難度：0.6
把好題分享給你的好友吧~~