【摘要】：本文首先分析了各種常見的二氧化硫脫除技術(shù),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(jìn)行了分析,另外又通過實(shí)驗(yàn)對反應(yīng)后上清液合成聚合硫酸鐵的可能性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.為了考察煉鐵燒結(jié)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(jìn)口二氧化硫濃度、攪拌速率6個(gè)因素對脫除二氧化硫效率的影響效果。通過單因素實(shí)驗(yàn),以脫除二氧化硫效率大于90%的時(shí)間作為指標(biāo)對效果進(jìn)行分析。結(jié)果表明:最佳反應(yīng)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(shí)間變短,導(dǎo)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(jìn)口二氧化硫質(zhì)量濃度提高消耗液相中的OH~-增加使反應(yīng)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?jǐn)?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(jié)灰均勻的懸浮在液相中,與溶液中的二氧化硫迅速反應(yīng),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(xué)反應(yīng)的推動力,有利于二氧化硫吸收反應(yīng)的進(jìn)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(yīng)用前景。以除塵灰脫硫上清液為基礎(chǔ),并以硫酸亞鐵及硫酸補(bǔ)充硫酸根,通過過氧化氫進(jìn)行氧化制備聚合硫酸鐵。通過調(diào)整反應(yīng)溫度,反應(yīng)物投加速率等因素實(shí)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(xué)碩士畢業(yè)論文71：增壓風(fēng)機(jī)2再熱器3：吸收塔4氧化風(fēng)機(jī)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(jī)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(yīng)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(yīng)生成亞硫酸鈣,再被鼓入的空氣氧化，當(dāng)完成氧化后所形成的晶體達(dá)到所需的尺寸時(shí),將漿液送入脫水系統(tǒng)，制成副產(chǎn)品石膏。石灰石/石膏法作為應(yīng)用最為廣泛的脫硫技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)也是比較明顯的，首先是其脫硫效率較高，可達(dá)95%以上，同時(shí)其技術(shù)較為成熟，運(yùn)行流暢可靠。并且作為原料的石灰石來源較為廣泛廉價(jià)，其反應(yīng)產(chǎn)物石膏也可作為建筑材料等資源化利用。其缺點(diǎn)為初期投資及后續(xù)運(yùn)行成本過高，并且占地面積較大對土地資源浪費(fèi)較為嚴(yán)重，反應(yīng)產(chǎn)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(jìn)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(nèi)與煙氣中二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)生成亞硫酸氫鹽，然后將亞硫酸氫鹽經(jīng)再生池還原成氫氧化鈉后，重新加入吸收塔內(nèi)作為吸收劑循環(huán)使用。雙堿法同石灰石法反應(yīng)機(jī)理大體相近，主要發(fā)生的反應(yīng)為二氧化硫在吸收塔內(nèi)與堿液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)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(xué)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(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸氫鹽相比硫酸鹽溶解度更高，堵塞結(jié)垢等問題并不突出，同時(shí)提取的石膏純度也較高，其缺點(diǎn)為反應(yīng)過程中消耗的氫氧化鈉或其他堿需要維持不斷的進(jìn)行補(bǔ)充，增加成本，反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸鈉對石膏質(zhì)量也會造成影響。2.2.3氨法氨法煙氣脫硫，，是以氨基物質(zhì)作為脫硫劑，將氨基物質(zhì)通入吸收塔內(nèi)與煙氣中二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)脫除煙氣中的二氧化硫，產(chǎn)物為硫酸銨[63-66]。氨法煙氣脫硫技術(shù)也成功完成了商業(yè)化應(yīng)用。該工藝在能夠高效脫硫的同時(shí)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(gè)環(huán)節(jié)：首先為脫除二氧化硫其次處理中間產(chǎn)物，最后生產(chǎn)副產(chǎn)品。根據(jù)脫硫環(huán)節(jié)和副產(chǎn)物的區(qū)別又可分為氨肥、氨酸
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X757;TQ317

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2651131