烟气中SO2和NO的转化和综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。
(1)采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,在一定浓度的NaClO2溶液中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323K。
已知:4H++ClO2-═4ClO2+Cl-+2H2O;ClO2氧化性大于NaClO2。
①写出NaClO2溶液将NO氧化为NO3-的离子方程式:2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+。
②已知脱硫反应速率大于脱硝反应速率,原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。
③当调节溶液初始pH由7升至12时,通入烟气后,NO转化率由100%降为51%,可能的原因是 碱性条件下会减少氧化性更强的ClO2产生,降低了NO转化率碱性条件下会减少氧化性更强的ClO2产生,降低了NO转化率。
(2)有氧条件下,NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2。在钒基催化剂(V2O5)作用下的脱硝反应机理如图1所示。
①根据图1机理,NO、NH3在有氧条件下的总化学方程式是 4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 五氧化二钒 △4N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 五氧化二钒 △4N2(g)+6H2O(g)。
②按上述图1中NH3、NO和O2的比例进行催化脱硝反应。相同反应时间,NH3和NO的转化率与温度的关系如图2所示,200℃后,NO转化率急剧下降的原因是 NH3与O2生成了NONH3与O2生成了NO。
(3)羟基自由基(HO•)也可以用于脱硫脱硝。图3表示光催化氧化技术可生成HO•:光照时,价带失去电子产生有强氧化性的空穴,价带上生成HO•;描述产生HO•的另一种过程:光照时,电子从价带跃迁至导带,O2在导带获得电子生成H2O2或O2-,最终转化为HO•光照时,电子从价带跃迁至导带,O2在导带获得电子生成H2O2或O2-,最终转化为HO•。

五氧化二钒
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五氧化二钒
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【考点】“三废”处理与环境保护.
【答案】2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高;碱性条件下会减少氧化性更强的ClO2产生,降低了NO转化率;4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g);NH3与O2生成了NO;光照时,电子从价带跃迁至导带,O2在导带获得电子生成H2O2或O2-,最终转化为HO•
五氧化二钒
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:27引用:1难度:0.6
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1.右图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图.装置内发生的主要反应中不含( )
发布:2024/12/30 4:0:1组卷:331引用:16难度:0.9 -
2.下列说法不正确的是( )
发布:2024/12/30 5:30:2组卷:27引用:2难度:0.9 -
3.工业上常用微生物法、吸收法、电解法、还原法等消除硫、氮等引起的污染。
(1)微生物法脱硫
富含有机物的弱酸性废水在SBR细菌作用下产生CH3COOH、H2等物质,可将废水中还原为H2S,同时用N2或CO2将H2S从水中吹出,再用碱液吸收。SO2-4
①的空间构型为SO2-4
②CH3COOH与在SBR细菌作用下生成CO2和H2S的离子方程式为SO2-4
③将H2S从水中吹出时,用CO2比N2效果更好,其原因是
(2)吸收法脱硫
烟气中的SO2可以用“亚硫酸铵吸收法”处理,发生的反应为(NH4)2SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,测得25℃时溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图-1所示.b点时溶液pH=7,则n():n(NH+4)=HSO-3
(3)电解法脱硫
用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液经电解后可制取Na2S2O4溶液,反应装置如图-2所示。电解时每有1molS2生成有O2-4
(4)还原法脱氮
用催化剂协同纳米零价铁去除水体中。其催化还原反应的过程如图-3所示。NO-3
①该反应机理中生成N2的过程可描述为
②过程中去除率及N2生成率如图-4所示,为有效降低水体中氮元素的含量,宜调整水体pH为4.2,当pH<4.2时,随pH减小,N2生成率逐渐降低的原因是NO-3发布:2024/12/30 5:30:2组卷:43引用:4难度:0.5