氧化镁湿法烟气脱硫的工艺优化研究

基于氧化镁湿法烟气脱硫(FGD)工艺研究及应用中存在的问题,对影响氧化镁法脱硫效率的循环吸收液p H值、烟气量、SO2浓度、液气比、镁硫摩尔比等参数进行了单因素实验,得出各参数对脱硫效率影响的规律,通过正交试验得出脱硫效率最高的工艺方案.结果表明:循环吸收液p H值为5.0,烟气量为325 000 m3·h-1,烟气中SO2浓度为1100 mg·m-3,液气比为4.7,镁硫摩尔比为1.4,此时脱硫效率高达95.8%.     

非平衡级模型用于SO2化学吸收过程的模拟

为了将磷酸钠缓冲溶液吸收SO2的工艺工业化,对该过程建立了非平衡级模型,并对模拟烟气中SO2的吸收过程进行了模拟.利用溶液电离平衡理论结合离子活度系数的修正,对磷酸钠溶液吸收模拟烟气中的SO2气液平衡进行预测,获得非平衡级模型中的界面气液平衡常数.对直径为30mm,填料高度为0.6m的吸收塔中不同条件下磷酸钠缓冲溶液吸收模拟烟气中的SO2过程进行了预测.预测结果与模拟实验结果吻合良好.该模型可以为工艺设计及操作提供参考.     

FeSO4溶液催化氧化脱除烟气中SO2研究

提出了一种烟气脱硫新工艺．实验在无其他催化剂条件下进行,FeSO4为脱硫吸收液．脱硫过程中加入铁屑以实现高脱硫率和回收硫的目的．对比实验发现加入铁屑可显著提高SO2脱除效率．连续运行实验结果表明,脱硫率与吸收液pH的变化同步．吸收液中总铁物质的量浓度随时问的变化及初始FeSO4物质的量浓度对脱硫率和吸收液pH的影响显示,在保持较高脱硫率的同时,制取高浓度FeSO4溶液是可行的．并调查了吸收温度、液气比、空塔气速和SO2入口质量浓度对脱硫率和吸收液pH的影响．     

钴络合物体系同时脱硫脱硝实验研究

烟气同时脱硫脱硝中,NO脱除是其关键问题,乙二胺合钴具有高效催化氧化NO的能力,但Co2(SO3)3沉淀的生成导致脱硝效率降低,实验在乙二胺合钴溶液中加入尿素,使吸收后SO2高效氧化,生成易溶于水的Co2(SO4)3,以保证长时间高的NO脱除效率和高的SO2吸收氧化效率。实验表明:乙二胺合钴溶液中加入尿素,可保证吸收后SO2氧化效率接近100%,NO脱除效率在95%以上;正交实验表明:吸收液pH值对SO2的吸收效率影响最大,其次为吸收液温度和尿素浓度;烟气中氧气含量对SO2的氧化效率影响最显著,其次是吸收液温度和尿素浓度。     

湿法烟气脱硫的理论和实验研究(I)——湿壁塔脱硫反应系统及操作特性

根据落膜塔原理 ,一个中试湿法烟气脱硫 (WFGD)系统被建立用来模拟工业气液并流填料塔的 SO2 吸收过程。该系统由 10 0 k W的天然气燃烧器、直径3.2 6 cm高 5 m的湿壁塔和 110 L的持液槽等组成。该系统能等温操作 ,主要操作参数如进塔 SO2 浓度、浆液 p H值和 L/G比等能被控制在设定值。该系统能用于石灰石 /石灰的 WFGD研究 ,同时为湿壁塔 WFGD模型研究提供了原型和模型验证的实验手段     

旋转填充床中柠檬酸钠法烟气脱硫的实验研究

以柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液作为吸收液,在旋转填充床中进行模拟烟气中SO2(体积分数约为0.4%)的吸收实验,考察了各操作条件对脱硫率的影响。实验结果表明:脱硫率随转子转速、液气比的增大而逐渐增大,但均是达到某一值以后基本不再增加;吸收液的初始pH值越大、温度越高、柠檬酸钠浓度越大,则脱硫效果越好。旋转床中柠檬酸钠法烟气脱硫的适宜工艺条件为:旋转填充床转速1200 r/min,液气比8~12 L/m3,吸收液的初始pH值4.5~5.0,柠檬酸钠浓度0.6 mol/L。     

可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO_2和NO_X

可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO2 和NOX 在喷射鼓泡反应器中进行实验研究。实验结果表明 ,在碱性条件下 ,半胱氨酸亚铁溶液吸收NO后生成亚硝酰络合物 ,随后半胱氨酸 (CySH)被氧化成胱氨酸 (CySSCy) ,而吸收的NO被还原成N2 。CySSCy能被烟气中的SO2 还原为CySH ,使半胱氨酸溶液脱硫脱硝反应得以循环进行。吸收液的 pH值、Fe(CyS) 2 的浓度对NOX 脱除率有影响 ,可用传质模型进行解释。在 5 5℃和pH =9的条件下 ,能同时达到 82 .3%的NOX 脱除率和 94.4%的SO2 脱除率。     

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％.     

可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO2和NOX

可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO2和NOx在喷射鼓泡反应器中进行实验研究,实验结果表明,在碱性条件下,半胱氨酸亚铁溶液吸收NO后生成亚硝酸络合物,随后半胱氨酸（CySH)被氧化成胱氨酸（CySSCy),而吸收的NO被还原成N2,CySSCy能被烟气中的SO2还原为CySH,使半胱氨酸溶液脱硫脱硝反应得以循环进行,吸收液的PH值,Fe(CyS)2的浓度对NOx脱除有影响,可用传质模型进行解释,在55度和pH=9的条件下,能同时达到82．3％和NOx脱除率和94．4％的SO2脱除率。     

低浓度冶炼烟气二氧化硫吸收解析研究

通过柠檬酸钠缓冲溶液对低浓度冶炼烟气SO2的吸收解析研究,发现影响吸收效果的因子很多,包括吸收液质量浓度和初始pH值、液气比、解析后二氧化硫体积分数等.研究表明适宜的柠檬酸吸收液浓度为0.5～1.25 mol/L,pH值为4.0～5.0,液气比以不大于1:400较为理想.     

喷射鼓泡烟气脱硫(Ⅱ)——在工业锅炉上的应用

该文介绍了喷射鼓泡烟气脱硫在工业锅炉上应用的情况。喷射鼓泡烟气脱硫工艺由石灰浆液配制系统、脱硫除尘反应系统和产物处理系统等组成。喷射鼓泡反应器（ＪＢＲ）集脱硫除尘于一体，具有气体压降小、液气比高，能达到９０％以上的脱硫率和９５％以上的除尘率等特点。ＪＢＲ脱硫系统的设备投资与运行费用低，１ｔ／ｈ锅炉的设备投资约为１．２５万元，去除１ｔＳＯ２的费用约１２５元。ＪＢＲ脱硫系统操作容易而稳定，没有结垢问题，表现出推广应用的潜力。     

Multi-pollutants simultaneous removal from flue gas

The multi-stage humidifier semi-dry flue gas cleaning technology, the CRS plasma flue gas cleaning technology and oxidative additive flue gas cleaning technology were investigated for multi-pollutants removal. The semi-dry flue gas cleaning technology using multistage humidifier and additive can improve oxidation and absorption, and it can achieve high multi-pollutants removal efficiency. The CRS discharge can produce many OH radicals that promote NO oxidation. Combining NaOH absorption can achieve high deSO2 and deNOx efficiencies. It is very fit of the reconstruction of primary wet flue gas desulfurization (WFGD). In addition, Using NaClO2 as additive in the absorbent of WFGD can obtain very high removal efficiency of SO2 and NOx.     

湿法脱硫系统中应用蒸汽相变技术脱除细颗粒

通过在脱硫塔进口烟气、塔内脱硫液进口上方添加适量蒸汽等措施,在湿法烟气脱硫(WFGD)系统中进行了利用蒸汽相变原理高效脱除细颗粒的试验研究.考察了采用CaCO3, Na2CO3, NH3·H2O等3种不同脱硫剂时,WFGD系统对细颗粒的脱除性能及其脱硫剂、蒸汽添加量、液气比(体积比)、脱硫塔进口气液温差等的影响,并进行了添加蒸汽和喷雾化水的对比试验.结果表明,由于形成无机盐气溶胶细颗粒,采用CaCO3, NH3·H2O脱硫剂时,WFGD系统对细颗粒的脱除效果明显差于Na2CO3脱硫剂;在WFGD系统中应用蒸汽相变原理可显著促进细颗粒的脱除,在蒸汽添加量为0.05 kg/m3时,细颗粒数浓度脱除效率可增至60%～70%以上;液气比的影响与脱硫塔内是否存在蒸汽相变有关;提高脱硫塔进口气液温差有利于细颗粒脱除;烟气温度较高时,利用雾化液滴的蒸发替代添加蒸汽也能显著促进细颗粒的脱除.     

影响石灰石--石膏湿法烟气脱硫效率因素的分析

湿法烟气脱硫作为一种相对成熟、脱硫效率较高的脱硫技术,得到了广泛的应用．为使湿法脱硫技术在我国得到更加广泛的应用,结合南京工程学院火电厂烟气脱硫中心的建立,对燃煤电厂湿式石灰石—石膏脱硫系统的各种因素如SO2浓度、液气比、pH值、停留时间、吸收反应过程、吸收反应特性、最终产品石膏的形成进行了理论分析．     

O3同时去除SO2和NO的研究

将N2、O2、NO、SO2气体按一定比例混合成模拟工业烟气,将混合气体与0,同时通入反应器中。实验中,考察03／NO物质的量之比、温度以及不同的吸收液对脱硫脱硝的影响。实验结果表明,液相中O3对NO能有效氧化,然而S02的存在对NO的去除具有一定的负面影响。当O3／NO=1时,NO的去除率达到93．12％;Na2CO3溶液替代蒸馏水作为吸收液时,有利于NO和S02的去除;当温度在20～60℃范围内,NO和s02的去除率呈逐渐下降的趋势,但影响不大。     

荷电石灰浆雾滴吸收SO2的传质特性分析

在石灰浆荷电雾化脱硫理论分析和试验研究的基础上,建立石灰浆雾滴吸收SO2的传质模型,计算荷电前后不同气液流量,不同n(Ca)/n(S)时的气相传质系数、液相传质系数、总传质系数和增强因子,并进行SO2吸收特性分析.结果表明:n(Ca)/n(S)一定时,随着入口SO2体积分数的增加,脱硫效率增大,SO2吸收速率逐渐增大,增强因子逐渐减小;相同入口SO2体积分数时,加大液气比可以增大脱硫效率,同时使脱硫吸收速率增加,但是增加到一定量后,吸收速率开始下降.无论何种工况,荷电后的吸收速率和增强因子都比非荷电时大,说明荷电对SO2传质和化学反应具有明显促进作用.     

基于长短时记忆-反向传播级联模型的湿法脱硫系统性能预测

为利用深度强化学习实现石灰石/石膏湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization, WFGD)过程中脱硫成本的运行优化,需要建立WFGD系统与强化学习的环境模型。考虑到传统WFGD系统机理建模较为复杂以及脱硫数据具有时序性特征,构建长短时记忆(long short-term memory, LSTM)网络和反向传播(back propagation, BP)神经网络结合的LSTM-BP级联模型算法,采用数据预处理技术确定模型的输入量,并以给浆密度和给浆流量作为预测量验证模型的可靠性。以国内某2×600 MW电厂WFGD系统为例,验证模型在实际工况下的应用表现。基于Python语言和TensorFlow框架下的仿真结果表明,级联模型中LSTM具有2层隐含层时相比其他传统模型具有更高的预测精确度,均方根误差(root mean squared error, RMSE)和平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error, MAPE)分别为3.47 kg/m~3、0.28%和0.97 m~3/h、6.4%,为进一步实现脱硫成本运行优化建立了良好的前提。     

石灰浆液荷电喷雾脱硫流场的数值模拟

为了获得脱硫塔内荷电石灰浆液脱硫率的理论计算方法,开展了荷电气液两相流场的数值模拟.通过试验用脱硫塔内部荷电喷雾脱硫特点的分析,建立了几何模型、静电场模型和两相流模型,通过商用Fluent6.3计算功能的扩展,获得环状电极静电场分布,进而实现感应静电场与两相流场的耦合计算,分析了浆液荷电条件下的两相流场特性及其对脱硫效果的影响.结果表明:电场强度分布基本对称于脱硫塔轴线,随着与电极距离的增加场强衰减迅速;浆液滴荷电使射流区外侧卷吸区域加大,浆液滴速度下降,电极附近射流影响区域变短,有利于加强两相接触和SO2吸收,同向并流的荷电脱硫增益更明显.     

尿素/铵根溶液湿法同时脱硫脱硝特性实验研究

针对氨/尿素溶液湿法同时脱硫脱硝工艺在工业应用中存在脱硝效率不高的问题,在鼓泡吸收反应器中采用不同的吸收剂和添加剂,考察了不同操作条件下湿法同时脱硫脱硝特性,并对吸收反应后溶液中的离子浓度和pH值进行了分析与研究.研究发现:在尿素/铵根溶液脱硫脱硝过程中,溶于液相中的氧对NO具有一定的氧化作用,而NO气相氧化是脱硝的主要作用机制;O2的存在是添加剂起催化作用的必要条件,SO2的存在对NO的吸收起到了协同促效作用.实验研究还发现,不同的添加剂对脱硫脱硝的作用机制和效果不同,醇胺类添加剂具有缓冲和催化作用,且混合醇胺的效果更好,而高锰酸钾作添加剂时,脱硫和脱硝过程是相互竞争的.实验中尿素溶液的脱硝效率最高,而单一氨水溶液的脱硝效率最低;尿素能抑制亚硝酸分解生成NO,碳酸氢铵的加入使得吸收液的pH值下降明显,不利于氮氧化物的脱除.