烧结烟气鼓泡脱硫的三维数值模拟

对钢铁行业烧结工序的烟气脱硫过程进行了数值模拟研究,以220 m2烧结烟气脱硫塔为模拟对象建立了鼓泡脱硫塔气液流动与脱硫反应耦合的三维数理模型,考察了Ca(OH)2浓度、表观气速、入口烟气温度、入口烟气SO2浓度对烟气中SO2脱除率的影响.以表观气速0.11m/s、入口烟气温度418 K、入口烟气SO2浓度1 600 mg/m3、Ca(OH)2浓度0.614 mol/L、浆液温度323 K为基准工况,逐一改变单个运行参数.研究结果表明:当Ca(OH)2摩尔浓度为0.1~0.614 mol/L时,脱硫率随浆液中Ca(OH)2浓度的增加显著增大;当表观气速为0.07~0.21m/s时,脱硫率随流速的增大而降低;当入口烟气温度为370~445 K时,脱硫率随温度的增大而降低;当入口烟气SO2浓度为2 000~2 400 mg/m3时,脱硫率随入口烟气中SO2浓度的增加有所降低.     

流化活性碳纤维脱除烟气中的SO2

应用流化状态下的聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)对模拟的工业烟气中的SO2进行吸附脱除实验,通过改变烟气流量、烟气温度、烟气中水蒸气的体积分数及SO2的质量浓度、ACF的循环比及新加入ACF的质量流量,研究了流化状态下ACF脱除SO2效率的影响因素与变化规律.结果表明:PAN-ACF具有良好的脱硫性能,其脱硫效率随着烟气流量的增大、烟气温度的升高和SO2质量浓度的增高而降低,随着烟气中水蒸气体积分数的增高先增高后降低,随着ACF循环比与新加入ACF的质量流量的增大而增高.     

活性焦脱烟气SO2过程的流场模拟

活性焦烟气脱硫技术是采用多孔活性焦,通过吸附作用对烟气中的SO2进行脱除.为了解操作参数与结构参数对吸附脱硫塔效率的影响,使用数值模拟的方法对活性焦烟气脱硫装置内部流场进行分析.结果表明:入口结构对进气分布影响很大,在较合适的入口速度10～14 m/s范围内,脱硫效率为89.6％～ 92.3％;而进气分布的均匀性、吸附温度及水蒸气含量等操作参数的准确选择是保证脱硫效率的关键.     

旋转填充床技术用于烟气脱硫试验研究

以水、氢氧化钙和氢氧化镁悬浮液为吸收剂,在旋转填充床内进行了烟气脱硫实验.着重研究了吸收液流量、吸收剂浓度、进气SO2浓度和旋转床转速对传质速率的影响,分析了各因素对SO2传质速率产生影响的原因.结果表明,在确定的实验条件下,碱性悬浮液吸收SO2的传质速率是纯水的3～4倍,增大吸收液流量和旋转床转速可使SO2的传质速率得到极大的提高.     

循环流化床烟气脱硫模拟中试试验研究

在东南大学热能工程研究所建立的φ600mm,处理烟气量达2000m^3/h（标准状态,下同）的循环流化床烟气脱硫中试试验台上,进行了循环流化床烟气脱硫的试验研究,分别讨论了Ca与S的摩尔比、烟气流量、入口SO2浓度、反应温度等因素对脱硫效率影响。试验结果表明,Ca与S的摩尔比和反应温度的影响最为显著,烟气量和SO2入口浓度也有一定的影响,但不十分明显,说明循环流化床烟气脱硫工艺对锅炉负荷和燃煤煤种的变化有较好的适应性。     

旋转填充床技术用于烟气脱硫试验研究

以水、氢氧化钙和氢氧化镁悬浮液为吸收剂,在旋转填充床内进行了烟气脱硫实验．着重研究了吸收液流量、吸收剂浓度、进气SO2浓度和旋转床转速对传质速率的影响,分析了各因素对SO2传质速率产生影响的原因．结果表明,在确定的实验条件下,碱性悬浮液吸收SO2的传质速率是纯水的3—4倍,增大吸收液流量和旋转床转速可使SO2的传质速率得到极大的提高．     

钢铁烧结烟气多污染物协同控制技术及示范

烧结烟气循环流化床半干法多污染物协同控制技术,主要采用钙基吸收剂、活性炭吸附剂,同时控制二氧化硫、氟化氢等常规污染物和二噁恶英、汞等非常规污染物,其中活性炭吸附剂主要作用吸附烟气中的二噁英。由于烧结烟气成分复杂,含有SO2、NOx等多种污染物,污染物存在会对活性炭吸附二噁英产生影响,因此,开展活性炭性质对二噁英吸附影响规律、气氛对于活性炭吸附二噁英影响研究具有重要意义。采用氯苯模拟二噁英,在上一年度活性炭性质对吸附氯苯影响及单一气氛对氯苯吸附影响的基础上,该年度开展了多组分气体存在条件下对活性炭吸附氯苯的影响、活性炭吸附不同氯代烃气体规律等研究,为筛选出适合工业应用的活性炭提供理论指导。开展循环流化床反应器数值模拟优化研究,对不同结构、不同尺寸的反应塔内气固两相流动进行数值模拟,进行反应器烟气进出口结构、进料返料位置等优化。完成徐州成日钢铁132 m2烧结机循环流化床多污染物协同控制示范工程整体系统、关键设备、控制系统等设计,已完成反应器等核心设备加工,即将完成示范工程建设。在双极静电除尘技术及氨法同步脱硫脱硝技术研究方面,对拟建示范项目烧结污染物排放特征进行了测试分析;完成了络合剂筛选与再生,获得筛选与再生工艺参数;开展了络合吸收母液物性分析,获得了络合吸收母液物理化学特性参数;对硫铵及脱硫母液中杂质成分进行了分析,研究了杂质对硫铵结晶行为及硫;正在建设氨法同步脱硫脱硝中试试验平台;完成双极电除尘器多功能试验台建设,开展双极静电除尘的电极结构优化、阴极和阳极的振打加速度测定等工作;开展了微细粉尘的双极电凝聚技术、烧结机漏风控制研究。     

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。     

活性炭材料的孔径结构对SO_2吸附性能的影响

为了研究在常温下活性炭材料孔径结构及材料形态对SO2吸附性能的影响,以5种不同孔径结构的沥青基活性炭纤维及活性炭颗粒为材料,通过吸附动力学模型的拟合,考查了活性炭孔径结构及材料形态与SO2吸附速率的关系.结果表明:较小的微孔径结构更有利于SO2的吸附;不同孔径结构的活性炭材料对SO2的吸附均符合Bangham动力学过程,活性炭纤维的吸附速率随孔径的增大而增大;活性炭颗粒因其形态结构的差异,吸附速度较活性炭纤维慢,吸附效果相对较差.     

旁通式烟气循环流化床脱硫特性的数值模拟

应用标准k-ε模型、DPM模型和物质输运与化学反应模型模拟了烟气循环流化床内的两相流动及脱硫反应,模拟结果和实验数据吻合较好。模拟研究了2种脱硫塔的脱硫效率和流动阻力,并进一步研究了入口SO2浓度对旁通式脱硫塔脱硫效率的影响。结果表明：旁通式脱硫塔的脱硫效率和阻力特性要优于无旁路脱硫塔;旁通式脱硫塔的脱硫效率随入口SO2浓度的增加而降低;脱硫塔内湿度增加时,脱硫效率增加。     

液膜法烟气脱硫试验：Ⅰ含浸液膜渗透器特性

研究了以柠檬酸钠，亚硫酸钠，亚硫酸氢钠溶液为膜液，不同的膜液浓度、膜厚，不同孔径的高分子膜，进科气速等因素对二硫化硫通过含浸液膜透器时通量的景影响，分析各种因素对二氧化硫渗透通量产生影响的原因。采用适宜的膜液及膜液浓度可使二氧化硫的渗透通量得到极大的提高。     

鼓泡吸收塔在铅冶炼尾气处理中脱硫除铅尘的中试试验

针对当前铅冶炼生产工艺尾气中二氧化硫(SO2)和铅尘的处理现状,采用鼓泡式吸收塔代替传统喷淋塔,以生石灰为吸收液,对脱除炼铅厂尾气中的SO2和铅尘进行了中试研究。结果表明:浆液的pH值为5.5,喷管浸没深度为150 mm,可以达到最佳的运行状态,脱硫效率可达85%以上,除尘效率达97%以上。经连续运行,处理后炼铅尾气的SO2、铅尘排放浓度达到国家标准的规定。     

声表面波SO2气体传感器敏感膜的研究

为了深入研究声表面波（ＳＡＷ）ＳＯ２气敏传感器频移与浓度之间的关系,对聚苯胺敏感膜的ＳＡＷ ＳＯ２传感器进行了试验与理论研究,并用双能谷模型推导了有关公式。解释了频移与浓度关系曲线中的拐点问题,为聚苯胺敏感膜的ＳＡＷ传感器应用提供了理论和实践依据。将有机物聚苯胺（ＰＡｎ）和硫化镉（ＣｄＳ）两者的气敏特性进行了对比,得出了ＳＯ２气敏膜具有双峰吸收的特点,并从理论上进行了论证,这对研究其他气敏膜也有指     

聚铝处理低浓度SO_2烟气的研究

研究了以聚合硫酸铝为吸收剂处理低浓度ＳＯ２烟气的工艺条件,通过吸收和解吸,达到富集ＳＯ２的目的．考察了聚合硫酸铝浓度、盐基度、吸收温度以及解吸温度等因素对吸收和解吸过程的影响．结果表明,聚合硫酸铝溶液对ＳＯ２具有较高吸收率和解吸率,并可多次循环使用．     

利用光波导气体传感器检测二氧化硫气体的研究

本文以甲基紫为敏感层,利用匀胶机,将甲基紫涂敷在锡掺杂玻璃光波导表面,研制了二氧化硫气体传感元件。实验结果表明,该传感元件能检测的二氧化硫气体的浓度为8×10^-5、响应时间为2s。当二氧化硫气体的浓度在8×10-5～1．2×10-3时,二氧化硫气体浓度和光强度之间具有良好的线性关系（R=0．9989,n=5）。所研制的传感元件具有响应时间短、可逆性好、操作方便、成本低等特点。     

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.     

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．     

高炉处理烧结烟气脱硫脱硝理论分析

对利用高炉处理烧结烟气同时脱硫脱硝脱二噁英技术的可行性进行了理论探讨,分析高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物,以及分解二噁英的热力学条件,探讨烧结烟气代替空气鼓风对理论燃烧温度、风量、炉缸煤气、炉顶煤气和铁水硫含量的影响.结果表明：二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮的最低平衡体积分数分别为1.84×10-13%、3.08×10-11%和3.72×10-21%,高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物是可行的;高炉具有分解二噁英的有利热力学条件;烟气中二氧化硫和一氧化碳对理论燃烧温度的影响可忽略,氮氧化物能略微提高理论燃烧温度,二氧化碳体积分数增加1%,理论燃烧温度降低大约40.5℃,但通过降低鼓风湿度和提高富氧率等措施,能达到高炉正常生产时的炉缸热状态水平;随着烟气中二氧化碳含量的增加,风量、炉缸和炉顶煤气量都逐渐降低,炉缸煤气一氧化碳和氢气含量增加,炉顶煤气中一氧化碳、氢气、二氧化碳和水含量都增加,氮气含量显著降低;铁水硫含量与烟气二氧化硫含量成正比,但当二氧化硫质量浓度达到2000 mg·m-3,铁水中硫质量分数仅为0.025%,铁水质量仍合格.通过综合调节高炉操作参数,也可以实现烧结烟气代替空气鼓风进行高炉炼铁生产,达到脱硫脱硝脱二恶英的目的.     

食品二氧化碳中硫化氢脱除研究

采用KT310型常温氧化锌脱硫剂,通过微型反应器考察其对食品二氧化碳中硫化氢脱除效果。研究了反应温度、空速、原料气H2S浓度以及操作压力对脱硫剂穿透硫容的影响。适宜的操作条件为：反应温度20℃,空速不大于3000-1,操作压力0.3MPa,以H2S浓度为4000mg/m3的原料气评价脱硫剂,穿透硫容大于10%。     

采用离子液体的二氧化硫电化学传感器的研究

作者采用离子液体作为二氧化硫传感器的电解质溶液,并用微分脉冲伏安法（Dfferen-tial Pulse Voltammogram）考察了对SO2气体的响应。结果表明,离子液体传感器对S2气体有很好的电化学响应,灵敏度高和重现性好。其结性范围为100－700ppm,检测限为50ppm。