海水法燃煤烟气脱硫工艺的水质恢复技术研究

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1、浙江大学硕士学位论文摘要海水脱硫工艺主要利用天然弱碱性海水作为吸收剂来脱除烟气中的二氧化硫，近年来在沿海火电厂的应用发展十分迅速。其作为一种新型的脱硫工艺，它具有工艺简单、系统稳定、运行方便、投资少、不消耗淡水及矿物资源、且无处理副产物和二次污染等优点，但存在占地面积大、处理通量小、S(rv)氧化效率低等水质恢复的技术难题。本文以水质恢复中S(1Ⅵ的快速转化为对象，分别开展了常规强制氧化和等离子体氧化技术的初步研究工作。首先，模拟实际工况中海水烟气脱硫过程，对吸收塔出水的常规曝气氧化法进行了研究，考察了温度、S(i

2、v)初始浓度、曝气强度和pH对Soy)氧化效率的影响，实验结果表明pH和温度对氧化效率影响较大，且在常规氧化处理中，氧化效率较低．在pH_3，Soy)初始浓度为2mM，温度T．-25oC，曝气强度为35．4m3／m2h条件下，反应90min后的氧化率仅为20％．其次，将高压脉冲等离子体氧化技术引入水质恢复体系，设计了一种降膜反应器，考察了电源-9反应器的匹配、吸收液水质特性和电参数特性对S0v)氧化效率的影响。实验结果显示在pH=3、s(IⅥ初始浓度为2mM、电压U．-20kV、高压极内径为8mm、有效电极长度为1

3、25mill、液体流速为Q=20m3／m2h的条件下反应15mill氧化效率可达到95％。与常规强制氧化技术比较，等离子体技术极大的提高了氧化速率，且无需稀释出水提高pH。初步研究表明，脉冲电晕放电能产生大量羟基自由基和臭氧等活性物质。实验过程中测得气相稳定臭氧浓度在3000ppm左右，液相臭氧浓度为1mg／L，此时Sov)的氧化主要受反应动力学控制。通过比较等离子体氧化和单纯臭氧氧化的氧化效率，可以得出氧化过程是臭氧和自由基等活性基团共同作用的结果。关键词：海水脱硫；电晕放电；亚硫酸盐氧化Ⅱ浙江大学硕士学位论文A

4、BSTRACTUsingseawaterasallabsorbentofsulfurdioxideinstockgas，theseawaterfluegasdesulfurizationWasdevelopedrapidlyamongcoastalpowerplants．Ithasmanyadvantages，suchasnosecondarypollutionandbyproducts，nocomsumtionoffreshwaterandmineralresource，simpleoperation,stabl

5、esystem，whiletherealestillsomeshortages，namely,lowoxidationefficiencyandbigoxidationbasin．Tostudytheseawater-refreshmentsystem,twotechniquesbetweenconventionalmethodandhigh-voltage叫sedplasmaoxidationtechnologywerecarriedoutforbasicresearchinthispaper．Firstly,a

6、packedtowerreactorWasusedinordertogetthesimulatedeffluentofthescrubbingprocess．Afterthescrubbingprocess，wecarriedouttheconventionalair-oxidationexperiments．Theresultshowsthat,intheconditionofpH=3，initialS0v)concentrationof2raM，temperatureof250C，airflowrateof40

7、0L／L，afterreacting90rain,theoxidationefficiencywasjustupto20％．Secondly,high-voltagepulsedplasmaoxidationtechnologyWasfirstlyinducedinthescawatcr-refi'cshmentsystem．Anovelwetted-wallreactorwasdesigned，andaseriesofexperimentsWasconductedaboutthematchofthereactor

8、,thecharacteristicoftheeffluentandelectricalparameters．Theresultsindictedthat,intheconditionofpH=3，U=20kV,Cs(w)22mM，IP8nl／n，L=125innlandthesolutionflowrateof40m3／m2h,afterdischargi