超重力磷酸钠法烟气脱硫技术研究

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1、中北大学学位论文超重力磷酸钠法烟气脱硫技术研究摘要本文综述了湿法烟气脱硫技术及设备的研究现状。通过对比几种典型的湿法烟气脱硫工艺及其脱硫剂的研究和应用情况，指出磷酸钠缓冲溶液具有物理化学性质稳定，不会降解变质，损耗低，且廉价易得，脱硫率高等优势，作为湿式可再生脱硫剂最具有应用潜力。湿法烟气脱硫设备的改进和研发虽然取得了一定的研究成果，但仍存在设备体积庞大、传质效率低、氧化副反应严重、结垢堵塞、运行成本高等问题，指出了旋转填料床具有很高的开发应用价值，开发了新型的多级错流旋转填料床结构，并将其作为吸收设备。进行了超重力磷酸

2、钠法烟气脱硫的理论和实验研究，为旋转填料床烟气脱硫的工业化应用提供理论依据和实验数据。在脱硫理论方面，计算了磷酸钠缓冲溶液的饱和脱硫容量，并对其进行了实验验证，理论值与实验值的平均相对偏差不超过5%。饱和脱硫容量随pSO2、初始pH值和CP的升高而增大。初始pH为7时，Cp=1mol/L的饱和脱硫容量在25g/L以上，是水吸收SO2的60倍左右。在磷酸钠脱硫富液抗氧化性方面，利用自制的鼓泡反应装置，采用动力学方法，设计正交实验，测定了亚硫酸钠在磷酸钠缓冲溶液中的氧化速率，比较了各因素对磷酸钠富液中亚硫酸钠氧化速率的影响。

3、结果表明，各因素对磷酸钠脱硫富液中亚硫酸钠氧化速率影响的显著性顺序为：C(Na2SO3)>CP>pH>T>G；在实验操作范围内，亚硫酸钠氧化速率为0.00116~0.01875mol/(L·h)。在C(Na2SO3)=10g/L，G=150L/h，pH=7，T=35°C的条件下，磷酸浓度为1mol/L时亚硫酸钠的氧化速率是无磷酸时的54.3%，表观活化能Ea=48.48kJ/mol，是无磷酸钠存在时表观活化能的23.4倍，说明磷酸钠吸收剂能显著降低亚硫酸钠的氧化速率，磷酸钠脱硫富液具有很好地抗氧化性能，能够有效地减少硫酸

4、钠的积累和再生过程吸收剂的损耗。在多级错流床烟气脱硫工艺方面，考察了超重力因子β、吸收液pH值、液气比L/G、入口SO2浓度C1等工艺参数对脱硫率η的影响，并与水吸收SO2的传质性能进行对比。结果表明，在CP=1mol/L、pH≈7、C1=2831mg/m3、u=1.5m/s、β=50、L/G=2L/m3的条中北大学学位论文件下，仅下方床层进液时脱硫率η为82%，而两床层等量进液时的脱硫率η为97%，出口SO2浓度为85mg/m3，满足国家新的排放标准。当进一步提高液气比L/G或超重力因子β时，出口SO2浓度可低于50m

5、g/m3，满足重点地区的排放标准。磷酸钠缓冲溶液能够适应较宽的SO2浓度范围。关键词：烟气脱硫，多级错流旋转填料床，磷酸钠，饱和硫容，抗氧化性，吸收中北大学学位论文StudyonfluegasdesulfurizationtechnologybysodiumphosphatemethodinhighgravityAbstractTheresearchstatusofwetfluegasdesulfurization(FGD)methodsanddeviceswerereviewedinthiswork.Bycompari

6、sonoftheresearchandapplicationsituationofseveraltypicalwetFGDprocessesandtheirdesulfurizationreagents,thesodiumphosphatebuffersolutionisthemostpromisingwetregenerabledesulfurizationreagentasithassomeadvantagesofstablephysicalandchemicalqualities,nodegradationandd

7、eterioration,lowloss,easyavailabilityandcheap,andhighdesulfurizationefficiency,etc.Ontheotherhand,theimprovementanddevelopmentofwetFGDdeviceshaveobtainedsomegoodresults,however,someproblemssuchaslargevolume,lowmasstransferefficiency,serioussidereactionofoxidation

8、,scalingandblocking,highoperatingcosts,etc.Highdevelopmentandapplicationvaluesofrotatingpackedbed(RPB)werepointedout,andanewtypeofmulti-stagecrossflowRPBwasdev