旋流板塔煤浆法烟气脱硫研究

煤浆法烟气脱硫是以煤浆洗涤含二氧化硫的烟气,二氧化硫溶于浆液形成亚硫酸,煤中黄铁矿与亚硫酸、氧气发生反应,亚硫酸被氧化为硫酸,从而实现烟气脱硫.反应过程中,煤中的黄铁矿硫也被转化为硫酸而浸出,反应产生的Fe3＋/Fe2＋又对脱硫反应起到了催化剂的作用.以旋流板塔为吸收设备,研究了煤浆法烟气脱硫过程中浆液温度、液气比、空塔气速及浆液固液比等操作参数对脱硫率的影响规律.试验表明,在其他条件不变的情况下,适当提高液气比、空塔气速及浆液固液比均有利于提高脱硫效果.随着烟气脱硫过程的进行,脱硫浆液中的总铁含量不断增加,说明煤中黄铁矿被不断浸出,故此法在脱除烟气中的二氧化硫的同时也降低了煤中黄铁矿硫含量.     

煤浆法烟气脱硫中草酸和紫外线强化煤砷浸出过程

以N₂、O₂、SO₂三种气体模拟烟气,在1 L的光反应器中,研究了主要因素对煤砷浸出、As(Ⅲ)氧化以及SO₂脱除的影响规律,分析了过程机理,确定了浸出过程速率控制步骤。结果表明,紫外线照射和草酸均能有效提高砷浸出率,180 min时,在遮光和pH为2.5的条件下,加入1.0 mmol/L草酸能使砷浸出率提高32.9%,在紫外线照射下,可使砷浸出率再提高21.3%,且浸出液中的As(Ⅲ)占总砷之比小于13%,还能提高SO₂脱除率。低pH有利于煤中砷的浸出,但对SO₂的脱除不利。煤砷浸出率和SO₂脱除率均随温度的提高而显著增大。动力学分析计算得出煤砷浸出过程的表观活化能为4.9 kJ/mol,说明砷浸出过程受已反应固体层内的扩散过程控制。自由基猝灭实验表明,硫酸根自由基和羟基自由基是紫外线照射下草酸强化煤砷浸出体系中的主要自由基。ATR-FTIR与XPS表征结果进一步证实了浸出液的测定结果。     

旋流板塔煤浆法烟气脱硫研究

煤浆法烟气脱硫是以煤浆洗涤含二氧化硫的烟气,二氧化硫溶于浆液形成亚硫酸,煤中黄铁矿与亚硫酸、氧气发生反应,亚硫酸被氧化为硫酸,从而实现烟气脱硫.反应过程中,煤中的黄铁矿硫也被转化为硫酸而浸出,反应产生的Fe3+/ Fe2+又对脱硫反应起到了催化剂的作用.以旋流板塔为吸收设备,研究了煤浆法烟气脱硫过程中浆液温度、液气比、空塔气速及浆液固液比等操作参数对脱硫率的影响规律.试验表明,在其他条件不变的情况下,适当提高液气比、空塔气速及浆液固液比均有利于提高脱硫效果.随着烟气脱硫过程的进行,脱硫浆液中的总铁含量不断增加,说明煤中黄铁矿被不断浸出, 故此法在脱除烟气中的二氧化硫的同时也降低了煤中黄铁矿硫含量.     

氧气摩尔分数和紫外光照射对烟气浸出煤中砷的影响

为了研究O_2摩尔分数和紫外光照射对烟气浸出煤中砷的影响,以N_2、O_2和摩尔分数为1%的SO_2气体模拟烟气,通入鼓泡反应器中的煤浆,测定了不同O_2摩尔分数、遮光和紫外光照射条件下煤中砷浸出率、液相中三价砷As(Ⅲ)与总砷的比值随浸出时间的变化规律,分析了砷浸出的动力学过程。结果表明,提高O_2摩尔分数能够有效提高煤中砷的浸出率,但即使O_2摩尔分数达到20%,液相中As(Ⅲ)与总砷的比值仍有50%左右;紫外光照射也能提高砷浸出率,尤其能使液相中As(Ⅲ)与总砷的比值减小到5%以下,这是因为紫外光照射下浆液中形成了具有强氧化性的自由基。紫外光照射的这种作用有利于浸出砷的沉淀分离等后续处置过程。动力学分析结果表明,砷浸出过程满足反应控制的缩核模型。     

煤浆法烟气脱硫过程中二硫化铁浸出的研究

煤浆洗涤法烟气脱硫基于液相催化氧化原理.实验通过分析含SO2烟气与煤浆中二硫化铁作用后浆液中铁离子浓度及pH的变化,重点探讨了浆液量、煤样粒径等对煤中二硫化铁浸出量的影响规律.实验结果表明,煤浆上清液中的铁离子浓度随反应进行而增加;在反应进行约60 min后,铁离子析出速率相对较快.故此法在脱除烟气中二氧化硫的同时也可降低煤中黄铁矿硫含量.随脱硫过程的进行,pH值逐渐下降,在反应最初30 min内下降较快,随后下降幅度减小.     

双程旋流板分离器三维流场研究

以五孔探针测量了双程旋流板分离器的三维流场,对测定结果进行了分析计算,给出了分离器内、外程的流线图,结果表明,双程旋流板分离器气流速度分布和静压分布轴对称性较好.与单程旋流板分离器相比,双程旋流板分离器有效地提高了切向速度,尤其是分离器轴心附近的切向速度,减小了最大轴向速度和向心径向速度,缩短了两相分离距离,故分离性能大大提高.对Ogawa的切向速度公式进行了修正,回归了方程的参数.为进行对比,将分离器用作喷淋塔的除雾器,当分离器断面平均气速由3.0 m(s(1提高至5.2 m(s(1时,双程旋流板分离器的带出量比单程旋流板分离器的带出量下降了72.7%到96.3%,分离效率在99.9%以上.     

钙基湿式FGD过程Na+对液相总硫和钙离子浓度的影响

根据化学反应原理,对钠强化石灰/石灰石湿式烟气脱硫过程的多相化学反应进行了分析计算,重点探讨了钠离子对液相总硫和钙离子浓度的影响规律.计算结果表明,相同pH值下,钠离子能有效地提高液相总硫浓度,抑制钙离子浓度,增大石灰/石灰石溶解传质的推动力而促进其溶解,提高脱硫率和石灰/石灰石的利用率,并抑制设备结垢.     

胺法转化氯化铵的碳酸化过程

本文求出ＮＨ４Ｃｌ饱和溶液在不同温度下的碳到反应平衡常数，建立了反应动力学方程，求出１５℃时不同搅拌转速下的反应速率系数，并根据实验结果提出一种反应机理。     

氯化铵溶液碳化过程中的萃取平衡

研究了氯化铵溶液碳化过程中叔胺对HCl的萃取平衡，测算出了不同配比下的萃取平衡常数。实验证明，当有机相中叔胺的相对用量减少时，萃取平衡常数增大；在相比相同的情况下，实验所测的三种配比中以配比为1：1时的萃取率为最高。     

湿式石灰石烟气脱硫过程添加剂对传质的影响

以具有水平气液相界面的双搅拌釜为吸收设备,研究了湿式石灰石烟气脱硫过程中添加剂对传质的影响,得出了不同反应时间、不同pH值下的液相传质分系数、增强因子和总传质系数。硫酸钠、硫酸镁和腐殖酸钠均能有效地改善浆液的传质性能,与非强化过程相比,反应时间相同时,添加剂强化过程的传质系数大幅度提高;相同pH下,添加剂强化过程石灰石的利用率大幅度提高,其中以钠强化过程的提高幅度为最大。传质系数随浆液中石灰石含量的降低而降低。当浆液pH值较低而石灰石消耗殆尽时,脱硫剂将以亚硫酸钙为主。