【摘要】：石灰石－石膏濕法煙氣脫硫工藝是目前燃煤電廠煙氣脫硫應用最廣泛的方法。隨著越來越嚴格的環(huán)保排放標準的實施，很多脫硫裝置被迫進行增容改造工作，給電廠帶來前所未有的經(jīng)濟及環(huán)保壓力。若能在不對原有脫硫設備進行增容改造的前提下，應用脫硫添加劑來滿足脫硫系統(tǒng)的設計脫硫效率成為目前脫硫研究熱點之一。本文主要考察了無機鹽、有機酸、有機胺、有機溶劑等四大類添加劑分別對石灰石脫硫性能及脫硫副產(chǎn)物氧化結晶的影響。主要研究內容及結論如下： 本文采用pH-stat方法篩選添加劑，并在鼓泡吸收反應器中考察了篩選出的添加劑對石灰石脫硫性能的影響。結果表明：檸檬酸三鈉、硫酸鎂能顯著增強石灰石漿液的pH緩沖作用，強化脫硫效果；四種有機酸（苯甲酸、己二酸、檸檬酸、酒石酸）對石灰石漿液pH值也有明顯緩沖作用，且提高了石灰石漿液的脫硫效率及硫容。有機酸促溶反應機理表明，電離常數(shù)、產(chǎn)物解離常數(shù)越大，有機酸的促溶作用越強，兩者共同作用影響著有機酸的促溶效果。加入雙嗪或甲基二乙醇胺（MDEA）添加劑的石灰石漿液的脫硫效率要明顯高于無添加劑的石灰石漿液的脫硫效率。1-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）和二甲基亞砜（DMSO）都能與SO2發(fā)生反應，且NMP含有叔胺基團，因此具有堿性，兩者都能起到緩沖石灰石漿液pH，促進石灰石漿液對SO2的吸收。 本文研究了濕法煙氣脫硫（WFGD）條件下亞硫酸鹽氧化反應動力學。結果表明：在初始亞硫酸鈣濃度為5-50mmol范圍內變動時，增大亞硫酸根的濃度可以提高亞硫酸鈣的氧化反應速率。pH值在5～8變化時，亞硫酸根離子的氧化速率隨pH值的升高而增大。 添加劑對亞硫酸鹽的催化氧化實驗研究表明：添加硫酸錳對亞硫酸鈣的催化氧化作用極為突出，硫酸鎂次之。這主要是由于加入金屬離子催化劑加速自由基的生成速率，因此促進亞硫酸根的氧化速率。由于添加己二酸能促進漿液中的金屬離子的浸出，從而促進漿液中亞硫酸鹽的氧化。 本文考察了添加劑對石膏結晶誘導時間、晶體形貌及粒度分布的影響。結果表明：SEM掃描電鏡結果顯示，硫酸鎂促進石膏結晶，且使得石膏粒徑增大，石膏晶體由針狀晶體大部分轉變?yōu)榘鍫罹w，硫酸鎂有利于改善石膏脫水性能。檸檬酸的加入能使石膏晶體粒徑增大，晶體顆粒大小更均勻。且加入檸檬酸的晶體形貌由針狀幾乎完全轉變?yōu)橐子诿撍亩讨鶢�，明顯有助于副產(chǎn)物石膏脫水性能的改善。 在噴淋塔中對硫酸鎂、檸檬酸三鈉、EDTA二鈉三種無機鹽添加劑進行了中試試驗。結果表明：檸檬酸三鈉和EDTA二鈉對石灰石漿液的噴淋吸收過程有較為明顯的促進作用。有機酸添加劑中苯甲酸和檸檬酸對石灰石漿液緩沖能力及脫硫效率促進作用最為明顯。復配添加劑（苯甲酸-硫酸錳）使得石灰石脫硫漿液具有較強的緩沖能力，大大提高了石灰石漿液的脫硫效率，比單一添加劑的效果要好。
【圖文】：

第 1 章 緒論第 1 章 緒論1.1 引言1.1.1 環(huán)境問題隨著人民生活水平的不斷提升，大家對于環(huán)境保護的要求也開始逐漸上升近幾年來國內外普遍關注的全球性的環(huán)境保護熱點問題：（1） 由 CO2所引起的全球氣候變暖問題；（2） 由大氣中的 SO2和 NOX所引起的酸雨問題；（3） 由氟利昂等物質導致的臭氧層破壞問題。以上三個問題或多或少與燃煤有關系，煤炭中含有碳、硫、氮元素，經(jīng)產(chǎn)生大量的 CO2、SO2和 NOX。而這三大熱點問題中酸雨問題最為突出，治理最為急迫。

而且對于同樣的脫硫率，鎂鹽強化過程的液氣比相對較小。因此鎂鹽強于鈉鹽強化過程。而鈣鹽的強化作用則稍微弱于以上兩種鹽。1.2.2 有機酸添加劑丹麥的 JanB.W．Frandson，HrenKiil[13]等推斷出 pH 在 4.5～5.5 和 5.5～6有機酸能提高石灰石的溶解特性和 SO2的脫除效果。國內、外研究的有機酸要有甲酸、乙酸、己二酸、DBA(主要成分是己二酸、戊二酸、丁二酸等有機物)、苯甲酸、檸檬酸等。有機酸對石灰石脫硫的影響除了能提高脫硫劑的利硫效率，還能緩解脫硫系統(tǒng)的結垢與腐蝕。(1) 一元酸孔華等[14]對甲酸、甲酸鈉對濕法脫硫的影響進行了研究，結果表明，甲硫強化效果優(yōu)于甲酸。這是由于甲酸鈉電離出的鈉離子對脫硫也有一定的促(2) 二元酸二元酸最具脫硫優(yōu)越性的當屬己二酸，從 20 世紀中葉開始，，國外就有學二酸作為添加劑。1986 年 Mobley[15]對多種添加劑進行了全面的綜合評價，包的有效性、經(jīng)濟性、對環(huán)境的影響等，結果表明己二酸作為添加劑最有脫硫Jan B W Frandsen 等[13]提出了己二酸在石灰石漿液脫硫過程的作用機理。所示，液膜中的 AH-和 A2-就像一個個“搬運工”將 SO2的溶解產(chǎn)生的 H+由液相主體，進而促進了 SO2的吸收。同時固相外表面液膜中 H+的增加，有利的溶解。
【學位授予單位】：上海電力學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X773

【參考文獻】

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本文編號：2579447