本文關(guān)鍵詞：基于噴射鼓泡塔的船用海水法脫硫特性研究　出處：《東南大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：海水脫硫技術(shù)因運行成本低、脫硫劑資源豐富及無固體廢棄物等優(yōu)點在船舶硫氧化物的處理上具有良好的應(yīng)用前景。但由于船舶可用空間和海水堿度的有限性限制了脫硫系統(tǒng)的規(guī)模和性能,導致海水在船舶上采用傳統(tǒng)的噴淋塔和填料塔脫硫時存在脫硫效率較低的問題。鑒于噴射鼓泡塔占用面積較小,脫硫效率較高等特點,本文提出以噴射鼓泡塔作為脫硫反應(yīng)器,研究海水在該反應(yīng)器中的脫硫特性。首先,基于海水脫硫的基本原理及噴射鼓泡塔氣液傳質(zhì)的特點,建立海水脫硫過程的傳質(zhì)模型。其次,通過改變廢氣流量、海水溫度、浸液深度、海水堿度、SO2進口濃度及O2進口濃度等參數(shù),在噴射鼓泡塔實驗平臺上研究海水的脫硫特性,并基于傳質(zhì)模型從反應(yīng)動力學的角度分析上述參數(shù)對海水脫硫特性的影響規(guī)律及其機理。最后,分別選取MgO、CaO、NaOH、NaCO3、 NaOH+CaO和NaOH+MgO作為海水添加劑,研究各添加劑在不同添加量下對海水的SO2吸收容量和pH值的影響規(guī)律,對比探討不同添加劑在相同添加量下對海水脫硫特性的強化作用,從經(jīng)濟性和強化性能的角度分析獲取最佳的海水添加劑方案。海水脫硫特性實驗結(jié)果表明,在噴射鼓泡塔中,海水對SO2的吸收容量為3.682mmol/L,約是去離子水的3.92倍。不同于去離子水,由于海水中HCO3-的存在使其在脫硫過程中pH值變化存在緩沖下降階段,因此海水在噴射鼓泡塔中對SO2表現(xiàn)出較高的吸收容量,這是海水作為脫硫劑可用于噴射鼓泡塔脫硫的前提條件。各參數(shù)影響海水脫硫特性的實驗結(jié)果表明,脫硫效率隨廢氣流量、海水溫度和SO2進口濃度的升高而降低,隨浸液深度、海水堿度和O2進口濃度的升高而升高,并與脫硫時間呈線性下降關(guān)系。液相總傳質(zhì)系數(shù)隨廢氣流量和海水溫度的增加而增加,其中廢氣流量變化對液相總傳質(zhì)系數(shù)的影響幅度較小。有氧氣氛下海水終液SO42-的濃度比無氧氣氛下增加1.06～1.75 mmol/L,相應(yīng)的SO32-濃度則呈下降趨勢,說明廢氣中O2的存在促進了SO32-的氧化。增加O2進口濃度能顯著提高海水對SO2的吸收容量,O2進口濃度從0%增至12%時,海水的吸收容量從3.682 mmol/L增至7.463 mmol/L。添加劑強化海水脫硫特性實驗結(jié)果表明,海水分別加入MgO、CaO、NaOH、Na2CO3、 NaOH+CaO和NaOH+MgO后,海水對SO2的吸收能力得到強化,其中海水對SO2的吸收容量隨著上述添加劑添加量的增加而增加,pH值的下降速率與添加劑的添加量呈負相關(guān)關(guān)系。當MgO和CaO在單位體積海水中的添加量增至6 mmol后,海水吸收容量的增量呈下降趨勢,說明繼續(xù)增加二者的添加量對海水脫硫特性的強化程度有限。海水分別加入NaOH和Na2CO3后吸收容量的增量呈上升趨勢；將NaOH分別結(jié)合CaO,MgO作為添加劑可減緩海水吸收容量增量的下降程度。從經(jīng)濟性和強化性能上考慮,MgO為最佳的海水添加劑。當MgO在單位體積海水中的添加量為8 mmol時,海水對SO2的吸收容量是純海水吸收容量的2.169倍。MgO在單位體積海水中的添加量在0-8 mmol的范圍內(nèi)時,由擬合方程得到的吸收容量計算值與實驗值吻合度較高。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X736.3

【參考文獻】

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4 馬義平;許樂平;宿鵬浩;楊開亮;;船舶煙氣海水脫硫的模擬和設(shè)計[J];上海海事大學學報;2013年02期

5 唐曉佳;李鐵;郝陽;吳曉梅;朱益民;;鎂基—海水法船舶煙氣脫硫效率研究[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學學報;2012年06期

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9 潘棟;;大型噴射鼓泡塔脫硫裝置的運行特性研究[J];熱力發(fā)電;2011年06期

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4 王慧;海水煙氣脫硫及其動力學研究[D];中國海洋大學;2008年

5 于潔;噴射鼓泡池濕法煙氣脫硫特性試驗研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學;2007年

6 王亮;海水體系對二氧化硫吸收性能研究[D];中國海洋大學;2007年

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本文編號：1324113