工業(yè)鋼渣[主要含Ca(OH)2、CaCO3,還含有aCaO?bAl2O3?cSiO2、xFe2O3?ySiO2、mMgO?nSiO2等]可用于處理含NOx的煙氣。
已知:①酸性鋼渣漿液脫除NO和NO2時(shí)發(fā)生的反應(yīng)主要有:NO+NO2?N2O3;N2O3+H2O═2HNO2;2NO2+H2O═HNO2+HNO3;
②加熱或溶液呈酸性時(shí),易發(fā)生反應(yīng):3HNO2═2NO↑+HNO3+H2O。
(1)工業(yè)鋼渣加水后攪拌得鋼渣漿液。向鋼渣漿液中逐漸加入硫酸溶液酸化,漿液pH以及浸出液中金屬離子的質(zhì)量濃度隨時(shí)間變化情況如圖1所示。
①pH=4時(shí),浸出液中質(zhì)量濃度最大的金屬離子是Mg2+Mg2+。
②隨時(shí)間延長,Ca2+濃度先增大后減小,原因是開始時(shí)加入的硫酸會(huì)促進(jìn)Ca(OH)2和CaCO3溶解,溶液中Ca2+濃度增加,隨著硫酸的加入量增加,SO42-濃度增大,Ca2+與SO42-結(jié)合生成的CaSO4沉淀逐漸增多,浸出液中Ca2+濃度逐漸減小開始時(shí)加入的硫酸會(huì)促進(jìn)Ca(OH)2和CaCO3溶解,溶液中Ca2+濃度增加,隨著硫酸的加入量增加,SO42-濃度增大,Ca2+與SO42-結(jié)合生成的CaSO4沉淀逐漸增多,浸出液中Ca2+濃度逐漸減小。
③鋼渣漿液的pH對(duì)NOx脫除率的影響如圖2所示。當(dāng)漿液pH<5.0時(shí),A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NO脫除率明顯低于B點(diǎn),可能的原因是pH越小,酸性越強(qiáng),HNO2分解生成的NO更多pH越小,酸性越強(qiáng),HNO2分解生成的NO更多。
(2)研究發(fā)現(xiàn),pH=5.0的鋼渣漿液中加入3%的H2O2溶液,煙氣中NOx的脫除率明顯增大。驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方法是取兩份等體積pH=5的鋼渣漿液,向其中分別邊攪拌邊加入相同體積的蒸餾水和3%的H2O2溶液,以相同的流速向兩種鋼渣漿液中通入煙氣,比較相同時(shí)間內(nèi)煙氣中NOx的脫除率取兩份等體積pH=5的鋼渣漿液,向其中分別邊攪拌邊加入相同體積的蒸餾水和3%的H2O2溶液,以相同的流速向兩種鋼渣漿液中通入煙氣,比較相同時(shí)間內(nèi)煙氣中NOx的脫除率。(NOx的脫除率可由儀器直接測(cè)定)
【答案】Mg2+;開始時(shí)加入的硫酸會(huì)促進(jìn)Ca(OH)2和CaCO3溶解,溶液中Ca2+濃度增加,隨著硫酸的加入量增加,SO42-濃度增大,Ca2+與SO42-結(jié)合生成的CaSO4沉淀逐漸增多,浸出液中Ca2+濃度逐漸減??;pH越小,酸性越強(qiáng),HNO2分解生成的NO更多;取兩份等體積pH=5的鋼渣漿液,向其中分別邊攪拌邊加入相同體積的蒸餾水和3%的H2O2溶液,以相同的流速向兩種鋼渣漿液中通入煙氣,比較相同時(shí)間內(nèi)煙氣中NOx的脫除率
【解答】
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