【摘要】：本文首先分析了各種常見的二氧化硫脫除技術,提出了以除塵灰作為脫硫劑的方法;采用了多種表征手段對除塵灰的物相以及成分進行了分析,另外又通過實驗對反應后上清液合成聚合硫酸鐵的可能性進行實驗驗證.為了考察煉鐵燒結除塵灰作為脫硫劑的效果,研究了除塵灰濕法脫硫過程中固液比、氧氣含量、吸收劑溫度、氣體流速、進口二氧化硫濃度、攪拌速率6個因素對脫除二氧化硫效率的影響效果。通過單因素實驗,以脫除二氧化硫效率大于90%的時間作為指標對效果進行分析。結果表明:最佳反應溫度為25℃;隨著溫度不斷升高,二氧化硫溶解度持續(xù)降低,脫硫劑對二氧化硫脫除能力降低;氣體流量增加,二氧化硫在吸收劑中停留時間變短,導致脫除率降低;固液比增加,二氧化硫與除塵灰接觸率也隨之增大,脫除二氧化硫脫除率也增大;進口二氧化硫質量濃度提高消耗液相中的OH~-增加使反應速率減慢,不利于對二氧化硫的去除。另外二氧化硫濃度增加則溶解分數(shù)減小,吸收率也會隨之降低;攪拌速度的加快使得氣泡破碎加重,增加了氣液接觸面積,使燒結灰均勻的懸浮在液相中,與溶液中的二氧化硫迅速反應,有利于二氧化硫的吸收。氧氣含量增加,有利于氧氣的溶解,增加了化學反應的推動力,有利于二氧化硫吸收反應的進行。除塵灰對含二氧化硫氣體具有較好的脫硫效果,有一定的應用前景。以除塵灰脫硫上清液為基礎,并以硫酸亞鐵及硫酸補充硫酸根,通過過氧化氫進行氧化制備聚合硫酸鐵。通過調整反應溫度,反應物投加速率等因素實現(xiàn)對亞硫酸鐵氧化為硫酸鐵以及硫酸鐵聚合的控制。
【圖文】：

昆明理工大學碩士畢業(yè)論文71：增壓風機2再熱器3：吸收塔4氧化風機5攪拌器6除霧器7循環(huán)泵8石膏排除泵9石膏旋流器10：粉倉11：吸收漿液箱12：皮帶機13:廢水泵14廢水旋流器圖2.1石灰石-石膏噴淋塔工藝系統(tǒng)石灰石濕法脫硫的反應原理為將工業(yè)煙氣通入吸收塔,煙氣中的二氧化硫與石灰石反應生成亞硫酸鈣,再被鼓入的空氣氧化，當完成氧化后所形成的晶體達到所需的尺寸時,將漿液送入脫水系統(tǒng)，制成副產品石膏。石灰石/石膏法作為應用最為廣泛的脫硫技術的優(yōu)缺點也是比較明顯的，首先是其脫硫效率較高，可達95%以上，同時其技術較為成熟，運行流暢可靠。并且作為原料的石灰石來源較為廣泛廉價，其反應產物石膏也可作為建筑材料等資源化利用。其缺點為初期投資及后續(xù)運行成本過高，并且占地面積較大對土地資源浪費較為嚴重，反應產生工業(yè)廢水也較難處理[59-62]。2.2.2雙堿法雙堿法是利用純堿進行脫硫[59-62]，利用氫氧化鈉溶液作為脫硫劑，將脫硫劑通入吸收塔內與煙氣中二氧化硫進行反應生成亞硫酸氫鹽，然后將亞硫酸氫鹽經再生池還原成氫氧化鈉后，重新加入吸收塔內作為吸收劑循環(huán)使用。雙堿法同石灰石法反應機理大體相近，主要發(fā)生的反應為二氧化硫在吸收塔內與堿液進行反應，反應方程式如下：脫硫過程：Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑（2-6）2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O（2-7）Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3（2-8）

昆明理工大學碩士畢業(yè)論文8再生過程：Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3（2-9）Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3+1/2H2O+3/2H2O（2-10）氧化過程：CaSO3+1/2O2→CaSO4（2-11）CaSO3+1/2H2O+1/2O2→CaSO4+1/2H2O（2-12）圖2.2雙堿法脫硫工藝系統(tǒng)雙堿法由于脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫后反應產物亞硫酸氫鹽相比硫酸鹽溶解度更高，堵塞結垢等問題并不突出，同時提取的石膏純度也較高，其缺點為反應過程中消耗的氫氧化鈉或其他堿需要維持不斷的進行補充，增加成本，反應產生的硫酸鈉對石膏質量也會造成影響。2.2.3氨法氨法煙氣脫硫，，是以氨基物質作為脫硫劑，將氨基物質通入吸收塔內與煙氣中二氧化硫進行反應脫除煙氣中的二氧化硫，產物為硫酸銨[63-66]。氨法煙氣脫硫技術也成功完成了商業(yè)化應用。該工藝在能夠高效脫硫的同時又可以凈化部分氮氧化物。氨法脫硫有Walther、AMASOX、GE、NKK等工藝。氨法煙氣脫硫工藝過程普遍理解為三個環(huán)節(jié)：首先為脫除二氧化硫其次處理中間產物，最后生產副產品。根據(jù)脫硫環(huán)節(jié)和副產物的區(qū)別又可分為氨肥、氨酸
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X757;TQ317

【參考文獻】

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本文編號：2651131