煙氣鈉堿脫硫吸收富液超聲波解吸方法研究.pdf

1、煙氣脫硫是控制二氧化硫污染最有效的手段之一。目前常用的煙氣脫硫技術(shù)存在著脫硫副產(chǎn)物大部分被廢棄、利用率低,且對環(huán)境造成二次污染等問題,阻礙了現(xiàn)行煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展。因此開發(fā)廢棄物產(chǎn)生量少,且能同時(shí)回收 SO2資源的新型煙氣脫硫技術(shù)尤為重要,其中SO2氣體的富集和吸收液的再生就成為關(guān)鍵技術(shù)問題。本文探索了一種脫硫富液超聲波解吸再生的新方法,利用超聲波的“空化作用”和“聲噴流作用”促進(jìn)鈉堿脫硫富液中SO2氣體的脫除,對吸收富液再生的同時(shí)使S

2、O2氣體得到富集。
　　 根據(jù)化學(xué)平衡和氣液傳質(zhì)關(guān)系,推導(dǎo)得到了SO2氣體解吸過程中解吸平衡容量與溶液 pH值、Na+濃度和溫度的相互關(guān)系,以及SO2氣體解吸過程傳質(zhì)速率方程,為后續(xù)解吸研究提供理論基礎(chǔ)。
　　 通過對超聲波解吸和傳統(tǒng)的加熱解吸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比,結(jié)果表明脫硫富液 pH值為2.0～4.0范圍內(nèi)超聲波對解吸具有顯著的促進(jìn)作用,且 pH值越低超聲波促進(jìn)作用越大,當(dāng)脫硫富液pH值為2.0時(shí),超聲作用的解吸速率比純加熱

3、解吸時(shí)提高1.38倍。隨著pH值的升高,解吸促進(jìn)效果減弱,當(dāng)pH值大于4.0后,超聲波不再具有促進(jìn)作用。對解吸過程脫硫溶液成分進(jìn)一步研究表明超聲波對脫硫富液的促進(jìn)主要是加快了富液中 H2SO3向SO2的分解過程,從而提高解吸過程的總體積傳質(zhì)系數(shù) KL·a。
　　 利用自行設(shè)計(jì)的超聲波反應(yīng)器進(jìn)行鈉堿脫硫富液解吸實(shí)驗(yàn)研究,重點(diǎn)考察了脫硫富液液面深度、富液初始pH值、溫度、富液中Na+濃度以及超聲波功率等因素對 SO2解吸量和解吸率的

4、影響；并對各參數(shù)進(jìn)行了綜合分析,得出較為經(jīng)濟(jì)、高效的操作條件,即脫硫富液深度7.9cm；初始 pH值2.0,溫度60℃,NaHSO3濃度1.0mol／L,超聲波功率30W;在此條件下超聲波解吸作用180min,就能夠得到0.267mol／L的解吸量以及85％的解吸率。
　　 在解吸過程中發(fā)現(xiàn),與純加熱解吸相比,超聲波解吸雖然單位時(shí)間的水分蒸發(fā)量有所增加,但是由于超聲波大幅度提高了SO2解吸速率,因而能夠最終減少解吸過程的整體水分