【摘要】： 目前常用的煙氣脫硫技術(shù)普遍存在著設(shè)備投資及運行成本高的問題,嚴(yán)重地制約了脫硫措施的實施。在對膜電解和鈉堿脫硫法進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,本課題組開發(fā)了一種解決煙氣脫硫問題的新工藝——低價態(tài)膜電解超聲波協(xié)同鈉堿再生循環(huán)煙氣脫硫工藝。本文即以該工藝為背景,通過理論模型模擬與實驗研究相結(jié)合的方法,研究了鈉堿煙氣脫硫吸收過程中的氣液傳質(zhì)及反應(yīng)特性。 根據(jù)液相化學(xué)平衡原理對SO_2吸收過程分析計算得出吸收平衡時吸收液的脫硫容量及飽和pH與氣相SO_2分壓關(guān)系,明確了鈉堿脫硫中吸收的極限條件參數(shù);進(jìn)一步以Na_2SO_3為吸收劑進(jìn)行了填料塔內(nèi)煙氣脫硫模擬實驗研究,重點考察了吸收液pH、液氣比(L/G)、空塔氣速、煙氣中SO_2初始濃度、吸收液溫度及吸收劑初始濃度等對脫硫率的影響。結(jié)果表明,脫硫率隨吸收液pH、L/G和吸收劑濃度的增加而提高,隨吸收液溫度、煙氣溫度、進(jìn)氣SO_2濃度及空塔氣速的升高而降低;其中pH值對脫硫效率影響很大;而當(dāng)液氣比L/G大于3L/m3時,對脫硫效率的影響幅度明顯變小。 基于雙膜傳質(zhì)理論,建立了填料塔內(nèi)鈉堿脫硫中氣液反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)工藝研究中的實驗條件對模型賦初值,結(jié)合模型參數(shù)確定適宜的邊界條件后,采用MATLAB對模型方程進(jìn)行求解,得到了液膜內(nèi)各組分的濃度分布曲線,以及氣相分壓、pH值、傳質(zhì)阻力、傳質(zhì)速率及吸收增強(qiáng)因子等沿塔高的分布特性。 按化學(xué)吸收速率計算方法得出鈉堿脫硫吸收塔中填料層高度的計算公式,經(jīng)驗證后,以鈉堿脫硫系統(tǒng)中吸收塔的工業(yè)設(shè)計為例,針對工業(yè)煙氣脫硫中化學(xué)吸收塔提出了完整的設(shè)計程序。 本論文通過對鈉堿脫硫吸收過程的氣液反應(yīng)特性進(jìn)行系統(tǒng)研究,掌握了填料塔內(nèi)鈉堿溶液吸收煙氣中低濃度SO_2的操作特性及其氣液反應(yīng)及傳質(zhì)規(guī)律,為推廣低價態(tài)膜電解超聲波協(xié)同鈉堿再生循環(huán)煙氣脫硫工藝這一濕法煙氣脫硫技術(shù)提供了有價值的設(shè)計依據(jù)和理論指導(dǎo),本研究也可為其它鈉堿法脫硫工藝中實現(xiàn)低成本、高效率的吸收提供有益的參考。
【圖文】：

磷銨和硝銨化肥，，并生產(chǎn)高濃度的工業(yè)濃硫酸。其工藝流程如圖 1-1 所示硫酸），整個工藝流程分為兩個大部分：一是 SO2吸收部分，二是硫酸部分。在硫酸-硫銨部分主要包括三套裝置：亞硫銨溶液酸解裝置、硫酸、硫銨生產(chǎn)裝置[27]。

Na SO + SO + H O →2NaHSO（2）再生回收機(jī)理：圖1-2 吸收液再生循環(huán)機(jī)理Fig.1-2 Recycling mechanism of absorption solution1.4.1.2 工藝流程及特點圖1-3 低價態(tài)膜電解吸收液再生循環(huán)鈉堿脫硫系統(tǒng)圖Fig.1-3The system of Natrium-a
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：X701.3

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本文編號：2669903