煙氣中SO2和NO的轉(zhuǎn)化和綜合利用既有利于節(jié)約資源,又有利于保護環(huán)境。
(1)采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝,在一定濃度的NaClO2溶液中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K。
已知:4H++ClO2-═4ClO2+Cl-+2H2O;ClO2氧化性大于NaClO2。
①寫出NaClO2溶液將NO氧化為NO3-的離子方程式:2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+。
②已知脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率,原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是 NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。
③當(dāng)調(diào)節(jié)溶液初始pH由7升至12時,通入煙氣后,NO轉(zhuǎn)化率由100%降為51%,可能的原因是 堿性條件下會減少氧化性更強的ClO2產(chǎn)生,降低了NO轉(zhuǎn)化率堿性條件下會減少氧化性更強的ClO2產(chǎn)生,降低了NO轉(zhuǎn)化率。
(2)有氧條件下,NO在催化劑作用下可被NH3還原為N2。在釩基催化劑(V2O5)作用下的脫硝反應(yīng)機理如圖1所示。
①根據(jù)圖1機理,NO、NH3在有氧條件下的總化學(xué)方程式是 4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 五氧化二釩 △4N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 五氧化二釩 △4N2(g)+6H2O(g)。
②按上述圖1中NH3、NO和O2的比例進行催化脫硝反應(yīng)。相同反應(yīng)時間,NH3和NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖2所示,200℃后,NO轉(zhuǎn)化率急劇下降的原因是 NH3與O2生成了NONH3與O2生成了NO。
(3)羥基自由基(HO?)也可以用于脫硫脫硝。圖3表示光催化氧化技術(shù)可生成HO?:光照時,價帶失去電子產(chǎn)生有強氧化性的空穴,價帶上生成HO?;描述產(chǎn)生HO?的另一種過程:光照時,電子從價帶躍遷至導(dǎo)帶,O2在導(dǎo)帶獲得電子生成H2O2或O2-,最終轉(zhuǎn)化為HO?光照時,電子從價帶躍遷至導(dǎo)帶,O2在導(dǎo)帶獲得電子生成H2O2或O2-,最終轉(zhuǎn)化為HO?。
五氧化二釩
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五氧化二釩
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【考點】“三廢”處理與環(huán)境保護.
【答案】2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高;堿性條件下會減少氧化性更強的ClO2產(chǎn)生,降低了NO轉(zhuǎn)化率;4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g);NH3與O2生成了NO;光照時,電子從價帶躍遷至導(dǎo)帶,O2在導(dǎo)帶獲得電子生成H2O2或O2-,最終轉(zhuǎn)化為HO?
五氧化二釩
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:26引用:1難度:0.6
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1.右圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖.裝置內(nèi)發(fā)生的主要反應(yīng)中不含( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 4:0:1組卷:328引用:16難度:0.9 -
2.下列說法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 5:30:2組卷:24引用:2難度:0.9 -
3.工業(yè)上常用微生物法、吸收法、電解法、還原法等消除硫、氮等引起的污染。
(1)微生物法脫硫
富含有機物的弱酸性廢水在SBR細菌作用下產(chǎn)生CH3COOH、H2等物質(zhì),可將廢水中還原為H2S,同時用N2或CO2將H2S從水中吹出,再用堿液吸收。SO2-4
①的空間構(gòu)型為SO2-4
②CH3COOH與在SBR細菌作用下生成CO2和H2S的離子方程式為SO2-4
③將H2S從水中吹出時,用CO2比N2效果更好,其原因是
(2)吸收法脫硫
煙氣中的SO2可以用“亞硫酸銨吸收法”處理,發(fā)生的反應(yīng)為(NH4)2SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,測得25℃時溶液pH與各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖-1所示.b點時溶液pH=7,則n():n(NH+4)=HSO-3
(3)電解法脫硫
用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液經(jīng)電解后可制取Na2S2O4溶液,反應(yīng)裝置如圖-2所示。電解時每有1molS2生成有O2-4
(4)還原法脫氮
用催化劑協(xié)同納米零價鐵去除水體中。其催化還原反應(yīng)的過程如圖-3所示。NO-3
①該反應(yīng)機理中生成N2的過程可描述為
②過程中去除率及N2生成率如圖-4所示,為有效降低水體中氮元素的含量,宜調(diào)整水體pH為4.2,當(dāng)pH<4.2時,隨pH減小,N2生成率逐漸降低的原因是NO-3發(fā)布:2024/12/30 5:30:2組卷:39引用:4難度:0.5
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