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)行煙氣脫硫技術的發(fā)展。因此開發(fā)廢棄物產(chǎn)生量少,且能同時回收 SO2資源的新型煙氣脫硫技術尤為重要,其中SO2氣體的富集和吸收液的再生就成為關鍵技術問題。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”促進鈉堿脫硫富液中SO2氣體的脫除,對吸收富液再生的同時使S

2、O2氣體得到富集。
　　 根據(jù)化學平衡和氣液傳質(zhì)關系,推導得到了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。
　　 通過對超聲波解吸和傳統(tǒng)的加熱解吸進行實驗對比,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作用,且 pH值越低超聲波促進作用越大,當脫硫富液pH值為2.0時,超聲作用的解吸速率比純加熱

3、解吸時提高1.38倍。隨著pH值的升高,解吸促進效果減弱,當pH值大于4.0后,超聲波不再具有促進作用。對解吸過程脫硫溶液成分進一步研究表明超聲波對脫硫富液的促進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。
　　 利用自行設計的超聲波反應器進行鈉堿脫硫富液解吸實驗研究,重點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)進行了綜合分析,得出較為經(jīng)濟、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