N-(2-羟乙基)哌嗪溶液吸收/解吸SO_2的性能研究

文章通过亚硫酸钠溶液研究SO32-浓度和添加不同阴离子对溶液中S(Ⅳ)氧化率的影响。通过静态法和加热法分别研究N-(2-羟乙基)哌嗪溶液吸收/解吸SO2的性能,并推测了N-(2-羟乙基)哌嗪溶液吸收/解吸SO2的机理。结果表明,SO32-浓度在0.08~1.0 mol/L范围内,随着SO32-浓度的增大,S(Ⅳ)氧化率明显降低,当SO32-浓度高于1.0 mol/L,S(Ⅳ)的氧化率降低程度减小;Cl-、SO42-、PO43-和SO32-离子均能够降低S(Ⅳ)的氧化率,且差别不大。选用50%的N-(2-羟乙基)哌嗪溶液吸收SO2,溶液中SO32-浓度高,可有效地抑制溶液中S(Ⅳ)的氧化,解吸率达80.5%,且实验结果与所推测的N-(2-羟乙基)哌嗪溶液吸收/解吸SO2机理相一致。     

可再生有机胺烟气脱硫试验研究

介绍了一种新型的自制有机胺脱除烟气中SO2的方法。通过对一系列有机胺类吸收剂对SO2吸收能力和吸收率的比较,结果显示自制有机胺对SO2有较高的吸收容量和吸收率,所以选其作为最佳吸收剂进行工艺研究。通过改变自制有机胺浓度、吸收剂的初始pH值、吸收温度和解吸温度,确定了自制有机胺吸收SO2的工艺参数:自制有机胺浓度为1.0mol/L,pH值为8,吸收温度为50℃,解吸温度和解吸时间分别为110℃和60min。     

有机胺吸收CO_2反应热实验

采用自主开发的CO_2反应热测试研究系统,测量伯胺MEA(乙醇胺)和仲胺DEA(二乙醇胺)在不同温度、不同质量分数和不同压力下的CO_2的吸收量和吸收反应热,计算不同体系的脱除率,对其进行对比分析研究;测量不同温度下MEA和DEA溶液的解吸反应热,并对解吸反应的边界进行分析探讨。结果表明:反应热随温度、压力升高而增大,随质量分数升高稍有升高;解吸反应的结束边界是通过观察冷凝水的出液情况判断的,一种是分散的液滴,另一种状态是液塞形成桥塞管路状,平衡状态反应器内余压约为1.5 k Pa,气体流量趋近零;不同温度、不同质量分数和不同压力下MEA溶液吸收反应热范围为80~100 k J/mol,解吸反应热范围为100~140 k J/mol,DEA溶液吸收反应热范围为50~80 k J/mol,解吸反应热范围为70~100 k J/mol;DEA溶液吸收量随各吸收工况的变化趋势与MEA基本一致,DEA溶液的吸收能力仅有MEA溶液的一半,但解吸脱除率普遍高于60%,解吸能力较MEA强。     

离子液体AHNR3与AOHNR3的SO2吸收解吸行为研究

文章研究了AOHNR3与AHNR32种离子液体的SO2吸收解吸行为,探讨了羟基对吸收的影响.在298.2 K下,含羟基的吸收剂AOHNR3吸收SO2的摩尔分数x (SO2)为55.2%,吸收剂AHNR3吸收x(SO2)为72.9%;在373.2 K条件下SO2解吸率高于96.0%,且循环性能稳定.与吸收剂AHNR3相比,AOHNR3能更快速地达到吸收平衡;2种离子液体吸收SO2具有高容量和快速的特点,可以在相对低的温度下吸收SO2,在比较高的温度下能有效地解吸,吸收和解吸过程可以循环操作并且吸收剂可以回收;因此,吸收剂AHNR3和AOHNR3可以作为SO2液态吸收剂,应用于含有SO2的气体纯化.     

单乙醇胺(MEA)捕获二氧化碳过程解吸能耗的模拟

采用ProMax2.0模拟了30% (质量分数)单乙醇胺填料塔吸收 - 解吸CO2的传统流程,考察了贫吸收液CO2负载(CLL)和溶液循环流速(SCR)对解吸用再沸器热负荷(Qreb)的影响.全系统模拟结果表明,当CO2 移除效率为90%时,CLL增加导致Qreb显著下降后再缓慢上升,其最佳值为0.20 mol CO2/mol MEA (MCPM),此时Qreb达最小值3.24 GJ/t CO2.单独的解吸系统模拟结果显示,当CLL 和富吸收液CO2负载(CRL)不变时,解吸塔中富胺进料流量的变化不影响热负荷.然而,由于全吸收 - 解吸系统CLL和CRL的变化则直接导致解吸塔富胺进料流量和热负荷的变化.     

解吸用声化学反应器的设计与标定

针对溶液中气体解吸的使用特点,自行设计了一套频率、功率、温度、溶液高度等可控的声化学反应器.采用量热法作为检测手段标定声化学反应器超声功率,研究柠檬酸溶液高度、温度和溶液浓度对实际分散在溶液中的超声功率的影响.结果表明,分散在柠檬酸溶液中的超声功率在液位为8 cm时最大;柠檬酸溶液初始温度升高,分散在溶液中的超声功率直线下降;柠檬酸溶液浓度对分散在溶液中的超声功率影响较小.应用所设计的声化学反应器可大大提高柠檬酸盐溶液中二氧化硫的解吸率,5 h时,超声辐射的解吸率要比无超声时高25%.     

臭氧水-H2O2-金属离子联合液相氧化SO2的实验研究

为探讨金属离子浓度、液气比与SO2质量浓度对SO2脱除效果的影响,采用液相氧化方法吸收氧化烟气中的SO2,提出臭氧水-H2O2-金属离子联合液相氧化烟气中SO2的方法.分别研究臭氧水、金属离子、H2O2溶液、液气比、pH和SO2质量浓度等参数下SO2脱除效率.在臭氧质量浓度为1.32 g/m3的臭氧水中分别加入Mn2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋五种离子与H2O2溶液构成吸收氧化剂,结果表明：臭氧水-H2O2-Mn2＋吸收氧化剂的SO2的脱除率明显高于其他类型.在Mn2＋浓度0.01 mol/L、H2O2浓度0.01 mol/L、液气比7 L/m3、pH=7的条件下,SO2的去除率为94.7％.     

解吸用声化学反应器的设计与标定

针对溶液中气体解吸的使用特点,自行设计了一套频率、功率、温度、溶液高度等可控的声化学反应器.采用量热法作为检测手段标定声化学反应器超声功率,研究柠檬酸溶液高度、温度和溶液浓度对实际分散在溶液中的超声功率的影响.结果表明,分散在柠檬酸溶液中的超声功率在液位为8 cm时最大;柠檬酸溶液初始温度升高,分散在溶液中的超声功率直线下降;柠檬酸溶液浓度对分散在溶液中的超声功率影响较小.应用所设计的声化学反应器可大大提高柠檬酸盐溶液中二氧化硫的解吸率,5 h时,超声辐射的解吸率要比无超声时高25%.     

MDEA溶液吸收烟气中CO_2的实验研究

在N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液吸收CO2反应机理的指导下,探讨了MDEA溶液浓度、反应温度和进气总流量对工业烟气中CO2吸收速率及吸收容量的影响。结果表明,当醇胺溶液浓度为0.03 mol/L,进气总流量为46.6 mL/min,温度为22℃时,吸收效果最佳,可达最大吸收速率0.43 mmol/s,吸收容量为16.05 mmol/mL,为动态法吸收CO2提供一定理论依据。     

粉煤灰纯碱煅烧熟料的铝浸出率研究

以山西朔州燃煤电厂高铝粉煤灰为对象,研究了煅烧温度为880℃,保温90 min条件下,粉煤灰纯碱煅烧后熟料在硫酸溶液中的铝浸出条件,揭示了铝浸出过程的动力学机制。研究结果表明,H2SO4溶液的浓度在7~9 mol/L之间,固液比(g/L)为1∶4、浸取时间在30~40 min之间、浸取温度在70~90℃之间时,可获得较高的氧化铝浸出率;H2SO4溶液浓度与浸取温度对氧化铝浸出率影响较大,浸取时间对浸出率影响不明显。煅烧熟料浸出过程符合液-固多相反应的内扩散控制模型,反应表观活化能为7.65 k J/mol.