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1、环境工程2002年10月第20卷第5期35石灰湿法脱硫过程反应机理的研究渠亚东史长林华玉芝(河北建筑科技学院,邯郸056038)摘要采用模拟烟气对石灰湿法脱硫过程反应机理进行研究,研究表明,石灰湿法脱硫过程反应机理不仅与脱硫液初始和终点pH值有关,而且还与烟气中SO2浓度密切相关。关键词石灰湿法脱硫反应机理pH值1引言我国的能源消耗以煤为主,近期这种局面不会有根本性的改变。由煤炭燃烧产生的SO2,是大气污染物中排放量最大,影响面较广的一种有害气体。目前,对燃煤烟气的脱硫,采用最多的是石灰法,该法具图1石灰湿法脱硫实验流程有投资少
2、、处理成本低等优点,是适合我国国情的一1CO2钢瓶;2SO2钢瓶;3转子流量计;4空压泵;5缓冲种烟气脱硫方法。石灰湿法脱除烟气中SO2,其工艺瓶;6吸收瓶;7恒温槽。[1]过程、脱硫过程反应机理十分复杂,因此,弄清楚脱硫煤烟气中含有14%左右的CO2),SO2浓度由实验液pH值及烟气中SO2浓度等因素对脱硫过程反应机要求而定。烟气混合后经缓冲瓶送入气体吸收瓶,内理的影响是至关重要的。装250mL一定pH值的石灰水溶液。烟气流量为2实验流程与方法1Lmin,吸收时间为5min,然后测定各生成物的浓实验装置及流程如图1所示,模拟烟气由钢瓶中度。Ca
3、SO3和Ca(HSO3)2浓度的测定用碘量法,2+CO2和SO2及空气混合而成。烟气中CO2为10%(燃CaSO4浓度的测定用BaCl2沉淀法,Ca的测定用保证最大量去除废气中的污染物和异味,该方案考虑3运行效果采用A、B2个排放口分别处理,设一级填料吸收塔,该工艺系统于2001年春季投入运行,效果十分塔内设除雾装置以保证净化效率。理想,车间内和周围的空气环境都大大改善,基本消23主要设计参数除异味,经过连续环境鉴测,排放口净化气中非甲烷3吸收塔2座填料吸收塔,为耐高温,采用陶瓷总烃含量小于35mgm,达到排放要求的标准,出水3填料,A、B
4、2排风口均取风量15000mh。也达标排放。3液气比取20Lm4结束语泛点气速为288ms随着我国工业的发展、人们对环境质量要求的增塔直径为18m高以及新的大气污染法的实施,现有的废气处理方法32实际喷淋密度为118mmh远远不能满足实际需要,要求我们研究开发出各种不3同的处理方法。通过本工程实践可知:用化学吸收法循环泵设4台,每台流量为30mh,扬程18m。3处理废气,采用不同的吸收剂可满足含不同性质污染抽风机设2台,每台流量15000mh。物废气的处理要求,应用范围广,有广阔的应用前景。乳化液储池设1座,停留时间为2
5、4h,配搅拌机1台。第一作者岑超平,女,1964年6月生,现在国家环境保护总局华南环分离系统自制简单油水机械分离器。境科学研究所工作,高级工程师,华南理工大学定向博士生。过滤罐采用普通活性碳过滤罐。2002-01-14收稿环境工程362002年10月第20卷第5期EDTA络合滴定法。H2O和CaCO3浓度逐渐增大,表明随着脱硫液初始3结果讨论pH值的升高,第(6)反应式的化学反应速率加快,同31脱硫液初始pH值对脱硫过程反应机理的影响时,脱硫液吸收烟气中CO2的能力也增强,即烟气中CO2初始浓度为10%,SO2初始浓度为Ca(OH)
6、2的碳酸化速率增大:32000mgm,实验温度30!,结果见图2。Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O(8)本实验采用的模拟烟气含氧量远远超过燃煤烟气,属1强制氧化过程,使CaSO3H2O和2Ca(HSO3)2的氧化2速率较大,导致CaSO42H2O浓度逐渐升高:12CaSO3H2O+O2+3H2O=2CaSO42H2O(9)212Ca(HSO3)2+O2+H2O=CaSO42H2O+SO2(10)图2脱硫液初始pH值对脱硫反应机理的影响2结果可知,脱硫液初始pH∀9时,脱硫终点pH∀在燃煤烟气中过剩O12很少,CaSO3H2O
7、和257,溶液中有CaSO42H2O和Ca(HSO3)2共存,浓度2Ca(HSO3)2在脱硫器内的氧化速率是很低的,氧化过随pH值的升高而增大。主要化学反应可表示为:程主要发生在循环池。在循环池内脱硫液与空气接SO2进入液相并离解:1SO2+H2O=H2SO3(1)触,就有部分CaSO32H2O或2Ca(HSO3)2被氧化成+-H2SO3=H+HSO3(2)CaSO42H2O,所以在脱硫液中CaSO42H2O的浓度是-+2-HSO3=H+SO3(3)呈饱和状态的,CaSO42H2O的沉淀也主要发生在循Ca(OH)2在水中的离解:环池。
8、2+-Ca(OH)2=Ca+2OH(4)32烟气中SO2浓度对脱硫过程反应机理的影响+-2+2-溶液中H
