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含NO烟气需要处理后才能排放。

(1)氢气催化还原含NO烟气。
主反应:2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)ΔH1=akJ•mol-1
副反应:2NO(g)+H2(g)⇌N2O(g)+H2O(g)ΔH2=bkJ•mol-1
①2NO(g)+N2(g)⇌2N2O(g)ΔH=
2b-a
2b-a
kJ•mol-1
②某温度下H2的体积分数对H2还原NO反应的影响如图1所示。当H2的体积分数大于600×10-6时,N2的体积分数呈下降趋势,原因是
氢气和生成的氮气反应生成氨气
氢气和生成的氮气反应生成氨气

(2)煤焦吸附还原含NO烟气。
将原煤经热解、冷却得到煤焦,NO的脱除主要含吸附和化学还原(ΔH<0)两个过程,煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附,其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示,相关信息如表:
煤焦 元素分析(%) 比表面积(cm2•g-1
C H
S-500 80.79 2.76 105.69
S-900 84.26 0.82 8.98
将NO浓度恒定的烟气以固定流速通过装有煤焦的反应器。不同温度下,测得NO的脱除率与温度的关系如图2所示。
①相同温度下,S-900对NO的脱除率比S-500的低,可能的原因是
热解温度高,煤焦H/C比值小,表面官能团减少;S-900的比表面积小,吸附能力弱
热解温度高,煤焦H/C比值小,表面官能团减少;S-900的比表面积小,吸附能力弱

②350℃后,随着温度升高,NO的脱除率增大的原因是
温度升高,反应速率增大
温度升高,反应速率增大

(3)P1-g-C3N4光催化氧化含NO烟气。用P1-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图3所示。在酸性水溶液中,光催化脱除原理和电化学反应原理类似,P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4两端类似于两极,该反应过程可描述为
P1端NO失去电子,发生氧化反应生成NO2,反应式为NO+H2O-2e-=NO2+2H+;g-C3N4端氧气得到电子与氢离子结合生成过氧化氢,发生还原反应,电极反应为O2+2H++2e-=H2O2,最终NO2和H2O2发生氧化还原反应生成硝酸,反应的方程式为2NO2+H2O2=2HNO3
P1端NO失去电子,发生氧化反应生成NO2,反应式为NO+H2O-2e-=NO2+2H+;g-C3N4端氧气得到电子与氢离子结合生成过氧化氢,发生还原反应,电极反应为O2+2H++2e-=H2O2,最终NO2和H2O2发生氧化还原反应生成硝酸,反应的方程式为2NO2+H2O2=2HNO3

【答案】2b-a;氢气和生成的氮气反应生成氨气;热解温度高,煤焦H/C比值小,表面官能团减少;S-900的比表面积小,吸附能力弱;温度升高,反应速率增大;P1端NO失去电子,发生氧化反应生成NO2,反应式为NO+H2O-2e-=NO2+2H+;g-C3N4端氧气得到电子与氢离子结合生成过氧化氢,发生还原反应,电极反应为O2+2H++2e-=H2O2,最终NO2和H2O2发生氧化还原反应生成硝酸,反应的方程式为2NO2+H2O2=2HNO3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:37引用:1难度:0.6
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