液柱冲击塔湿法烟气脱硫的试验研究

设计了一种新型的液柱冲击塔脱硫装置，通过冷态试验研究各种结构和运行参数的变化对液柱冲击塔脱硫效率的影响。研究结果表明，在试验范围内，液柱冲击塔的脱硫效率随着喷液密度、塔内风速、液气比、循环水池pH值、烟气入口温度的增大而提高，随着SO2入口质量浓度的增大而降低。减小液柱冲击塔阻挡层的通流截面或阻挡层与液柱喷嘴之间的距离可以有效改善脱硫浆液的雾化效果，从而显著提高脱硫效率。选择适当的结构和运行参数，液柱冲击塔的脱硫效率可以达到95%以上。     

导流旋流烟气脱硫装置的实验研究

设计了一种导流旋流脱硫装置,对此装置在各种不同工况下进行实验研究,研究了液气比、烟气速度、烟气温度、烟气中SO2浓度、碱液浓度、碱液种类以及脱硫装置结构等主要因素对脱硫效率的影响.研究表明,这种导流旋流脱硫装置具有较高的脱硫效率, 且二级导流旋流叶轮脱硫装置的脱硫效率明显高于一级导流旋流叶轮脱硫装置的脱硫效率.     

H2O2降膜吸收SO2的研究

针对小型燃煤锅炉的烟气脱硫特点,提出了一种以列管式并流降膜塔为脱硫反应器,用H2O2溶液为脱硫剂的烟气脱硫新方法.通过建立小型降膜塔脱硫试验台,研究了降膜管的各种运行参数对脱硫过程的影响.试验结果表明,系统液气比为15 L/m3,入口SO2质量浓度为2 857mg/m3,H2O2吸收液浓度1 mol/L的试验条件下,脱硫效率可稳定保持在85%.该方法没有废物排放与二次污染,脱硫产物20%的废硫酸可以作为副产品利用,是一种适合于中小型燃煤锅炉简便有效的脱硫方法.     

双碱法烟气脱硫碱性吸收液pH值的确定

以硫排放系统（Ke)为基础,导出了烟气中SO2浓度([SO2],mg/Nm^3)的计算方法,在已知烟气中SO2浓度及排放标准允许的SO2最大排放浓度限额（Cso2^s,mg/Nm^3)的基础上,给出了双碱法烟气脱硫碱性吸收液pH值的确定方法。     

尿素湿法烟气脱硫研究

研究了填料、液气比、烟气温度、吸收液pH值、烟气停留时间、烟气SO2浓度等对尿素湿法烟气脱硫效率的影响.实验结果表明烟气温度在60~100℃,吸收液pH值在8左右,停留时间约为2 s,液气比为3时的烟气脱硫综合效果最佳.     

烟气脱硫系统运行参数对脱硫效率的数值模拟

采用数值模拟的方法分析了液滴初始粒径、烟气出入塔温度、烟气入塔速度、SO2入塔浓度和脱硫剂浓度等影响脱硫效率的敏感参数,建立了合理的数学模型,分析了上述参数在反应塔内的变化及其对脱硫效率的影响规律,确定了合理的参数调控体系。     

液柱塔内流场和SO2吸收的CFD模拟和优化

为提高湿法烟气脱硫液柱冲击塔的脱硫效率，研究了塔内流场分布情况及其对SO2 .吸收的影响.塔内烟气流场分布的数值模拟以雷诺时均的纳维 斯托克斯方程为基础，采用拉格朗日离散相模型,计算了石灰石浆液液滴的运动轨迹以及气液两相之间的相间作用.分析了液柱冲击塔的烟气流速、液气比以及入口几何结构对塔内流场分布的影响，并研究了流场分布对SO2 吸收的影响. 数值结果表明，浆液的喷淋对于烟气的流动具有整流作用.浆液喷淋量一定时，随烟气流速增大，塔内烟气迹线分布情况趋于均匀.塔内流场的分布可以通过采用倾斜的入口来改善，当入口倾角为4°时，塔内流场分布相对比较均匀.     

工业烟气的赤泥脱硫研究

氧化铝赤泥因排放量大、碱性强,很难被大宗利用;而工业烟气因含大量SO2必须经脱硫达标排放.在分析测试中铝河南分公司联合法赤泥的矿物组成、化学组成、粒径等基础上,采用正交试验法和单因素法在自行设计的吸收塔1 700 mm×60 mm及配套装置中,考察了赤泥的液固比、烟气流量、液气比等因素对烟气中SO2吸收率的影响,对比了各影响因素的显著性,获得了最佳工艺条件:液固比7∶1,烟气流量3.6 m3/h,液气比12 L/m3.在此条件下,赤泥吸收烟气中SO2的效率高达95%以上.同时,与热电厂现行的石灰石-石膏湿法脱硫工艺对比,相同条件下赤泥脱硫的效果更好.     

氧化锰矿浆脱除电解锰渣煅烧烟气二氧化硫工艺研究

传统的石灰石-石膏法烟气脱硫不仅运行成本高会产生大量的二次污染物,而氧化锰矿湿法脱硫不仅能够脱除烟气中SO2,而且同时实现矿粉中锰的浸出生成硫酸锰.。本文结合电解锰企业生产特点,提出以氧化锰矿和电解阳极液配浆来直接脱除电解锰渣煅烧烟气二氧化硫的新工艺,研究了不同工艺参数对脱硫浸锰的影响。对模拟电解阳极液与氧化锰矿浆的脱硫浸锰工艺实验表明,随着脱硫时间的增加,烟气中SO2越高,脱硫率越低,锰浸出率增加,应采用多级逆流方式实现高效脱硫和深度浸锰效果。脱硫率随着氧化锰粒径的减小而增高,用于脱硫的锰矿粒径应小于120目。烟气脱硫操作温度控制在50℃～80℃,液固比宜选取9:1～6:1。对于不同处理装置,进气流量对脱硫浸锰的效率具有较佳值,本实验装置选择2.0 m3/min。采用模拟电解阳极液对7%的模拟煅烧烟气进行的5级氧化锰浆脱硫实验表明,在液固比为9:1,锰矿粒径为200目,温度50 ℃前4级脱硫时间20 min,第5级100 min下,SO2出口浓度为39 ppm,锰矿浸出率为93.12%,浆液中Mn2+浓度为46.26 mg/L,连二硫酸锰浓度为4.0 g/L。本文以氧化锰矿为脱硫原料,电解阳极液配浆来直接脱硫的新工艺,该工艺集脱硫浸锰为一体,与传统的硫资源利用方式相比,投资和运行成本显著降低,具有较好的应用前景。     

过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫

对Mn^2 ，Fe2 ，Zn2 3种过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫的效果进行了对比，并对Mn2 液相催化氧化烟气脱硫的相关工艺参数进行了优化；运用溶液化学原理，对SO2及Mn2 在溶液中的组分进行了计算，研究了Mn2 液相催化氧化烟气脱硫的机理．研究结果表明：Mn2 ，Fe2 和Zn2 3种过渡金属离子时烟气脱硫都有催化作用，Mn2 的催化效果最佳；在烟气中，当SO2体积分数为1．4％，O2体积分数为10％，烟气流量为140L／h，吸收液体积为200mL，温度为24℃，吸收液pH为5～6及吸收液中Mn2 浓度为0．15mol／L时，经过一贫l吸收反应，SO2转化率大于80％，烟气脱硫率大于75％；当吸收液pH=5～6时，锰主要以Mn2 形式存在，SO2主要以HSO3-的形成存在；其催化反应的机理为：Mn2 与HSO3-反应形点络合物。成为反应链的引发剂来诱发氧化反应.     

软锰矿烟气脱硫研究

在喷射鼓泡反应器（JBR）中采用软锰矿吸收烟气中SO2,并对影响脱硫率的因素液固比、矿浆初始pH、烟气流量、进口烟气浓度、矿粉粒度等进行了探讨。结果表明,采用的JBR反应器作为吸收设备,软锰矿脱除烟气中SO2效果明显（脱硫率＞90％）,经吸收液经过化学加工、精制后,可得工业上具有价值的化工原料MnSO4。     

水溶性脱硫剂反应模型研究

采用湿法脱硫工艺,利用脱硫剂与SO2进行了化学反应实验.根据气液双膜传质理论,分析了气液传质和化学反应过程,提出了水溶性脱硫剂的脱硫反应模型,并利用该模型进行了理论计算,同时总结了液滴粒径、液气比和SO2进口浓度与脱硫效率的关系.该模型虽然是在几点假设的前提下提出的,但是与实际情况基本相吻合,具有一定的实用性.     

液相催化氧化法烟气脱硫工艺研究

研究以Mn2＋作为催化剂的液相催化氧化烟气脱硫工艺,对解决目前中小型燃煤锅炉的污染现状有着重要的意义。针对我国中小型燃煤锅炉烟气的特点,采用了以MnSO4为催化剂的液相催化氧化烟气脱硫工艺。为了优化工艺参数,在实验室建立了实验模型,模拟现场实际运行的状况,对Mn2＋为催化剂的脱硫效率影响因素进行了研究。实验结果表明：当SO4浓度小于2000mg／m3,烟气流量1．5L／min时,吸收液体积20mL,温度为28℃,pH值5-6,Mn2＋浓度为0．12mol／L时,脱硫效率可以达到85％以上。     

pH值缓冲剂及烟气氧含量对软锰矿浆烟气脱硫体系的影响

软锰矿浆烟气脱硫工艺能利用软锰矿中的MnO2与烟气中的SO2反应生成副产品硫酸锰,喷射鼓泡反应器(JBR)适宜于该工艺体系,但在单级JBR反应器中进行软锰矿浆烟气脱硫很难同时实现较高的脱硫率(η(SO2))和锰浸出率(X(Mn))。针对这一问题,通过实验在JBR反应器中考察了pH值缓冲剂添加比例和烟气氧含量对软锰矿浆烟气脱硫体系的影响,确定烟气氧含量为21%时pH值缓冲剂的最佳添加比例为30%,烟气氧含量为7%时pH缓冲剂的最佳添加比例为10%。结果表明,在模拟燃煤烟气的条件下,体系中pH值缓冲剂的添加比     

KMnO4/NaOH溶液吸收SO2/NO的动力学研究

在典型湿法烟气脱硫系统运行条件下,研究了平面传质搅拌反应器中KMnO₄/NaOH溶液同时吸收SO₂和NO的动力学,确定了反应级数、反应速率常数以及活化能.实验结果表明,NO的吸收速率随着入口NO分压和KMnO₄浓度的增加而提高.在吸收剂溶液中加入NaOH可以提高NO的吸收速率,烟气中O₂的体积分数对于NO和SO₂的吸收速率几乎没有影响.当同时吸收烟气中的SO₂和NO时,SO₂会降低NO的吸收速率,而NO对SO₂的吸收速率几乎没有影响.在KMnO4/NaOH溶液中NO的吸收速率对NO相间浓度和KMnO4浓度均为一级反应,平均反应速率常数为5.79×103 m³/(mol•s),活化能为26.85 kJ/mol.     

雾化碱液吸收SO2气体的实验研究

本文对竖直圆管实验段中喷入雾化的NaOH溶液吸收烟气中的SO2气体做了实验研究,并分析了影响SO2吸收率的多种因素如(2OH-)/SO2、烟气进口温度、入口SO2浓度、雾化空气量及烟气的流速等等,实验结果为实际的脱硫装置的设计及运行提供了基础数据.     

城市垃圾渗滤液烟气脱硫体系气液吸收与解吸过程的数学模拟

针对垃圾渗滤液烟气脱硫体系气液吸收和解吸过程反应复杂的特性,基于经典双膜传质理论,建立了填料塔内湿法烟气脱硫模型,包括填料塔反应器模型和烟气SO2在垃圾渗滤液中吸收并伴随氨的解吸过程的数学模型。模型将系统内复杂的多组分反应分解为独立的离子反应,从而在确定的独立反应的条件下,可使模型的数值求解不依赖于特殊的假设条件以及可变的操作条件。根据工艺研究的实验条件对模型赋初值,结合模型参数估值确定适宜的边界条件,采用Maple 8.0对模型方程进行求解,得到了液膜内各组份的浓度分布特性曲线,以及气相分压、pH值、传质阻力、传质速率、吸收增强因子等沿塔高的分布特性,结果表明模型预测结果和实验结果吻合良好。所建立的模型为本工艺过程和其它湿法烟气脱硫过程的传质-反应现象提供了一个定量的理论分析和工程设计基础。     

旋流板塔煤浆法烟气脱硫研究

煤浆法烟气脱硫是以煤浆洗涤含二氧化硫的烟气,二氧化硫溶于浆液形成亚硫酸,煤中黄铁矿与亚硫酸、氧气发生反应,亚硫酸被氧化为硫酸,从而实现烟气脱硫.反应过程中,煤中的黄铁矿硫也被转化为硫酸而浸出,反应产生的Fe3＋/Fe2＋又对脱硫反应起到了催化剂的作用.以旋流板塔为吸收设备,研究了煤浆法烟气脱硫过程中浆液温度、液气比、空塔气速及浆液固液比等操作参数对脱硫率的影响规律.试验表明,在其他条件不变的情况下,适当提高液气比、空塔气速及浆液固液比均有利于提高脱硫效果.随着烟气脱硫过程的进行,脱硫浆液中的总铁含量不断增加,说明煤中黄铁矿被不断浸出,故此法在脱除烟气中的二氧化硫的同时也降低了煤中黄铁矿硫含量.     

软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝尾液中连二硫酸锰分解特性的研究

针对软锰矿浆烟气脱硫脱硝尾液中MnS2O6的存在会影响副产品质量的问题,对MnS2O6在液相中的分解特性进行了研究.基于液相中MnS2O6的分解产物及碘量法测定SO2的原理,通过测定SO2生成速率表征MnS2O6的分解速率,探讨了H2SO4浓度、MnS2O6浓度、温度及MnSO4、Mn(NO3)2浓度对MnS2O6分解速率的影响.结果表明,MnS2O6分解速率随H2SO4浓度、MnS2O6浓度和温度的升高而增大,随MnSO4浓度的增大而减小,与Mn (NO3)2浓度无关.本征动力学研究结果表明,MnS2O6、H2SO4浓度的反应级数分别为0.8、1.2,活化能为96.9kJ ·mor-1,指前因子为1.61×1010s-1,研究结果可为软锰矿浆烟气脱硫脱硝尾液中MnS2O6的去除提供理论依据.     

石化污泥制备烟气脱硫吸附剂

以石化污泥为原料,采用不同方法制备烟气脱硫吸附剂,并与商品活性炭对比进行了孔结构及元素分析性质表征.结果表明,石化污泥利用热解法制备的烟气脱硫吸附剂性能较好,最佳吸附条件为:SO2-O2-N2体系:SO2质量浓度2021.38 mg.m-3,烟气流速4.25 m.min-1,温度40℃,O2质量分数12%,污泥吸附剂平均脱硫效率为73%,吸附容量为9.98 mg.g-1;SO2-O2-H2O(g)-N2体系:SO2质量浓度2 021.38 mg.m-3,烟气流速4.25 m.min-1,温度60℃,O2质量分数12%,H2O(g)质量分数12%,污泥吸附剂平均脱硫效率为80%,吸附容量为15.20 mg.g-1.SO2-O2-N2体系吸附机理主要为物理吸附,SO2-O2-H2O(g)-N2体系以化学吸附为主,固定床吸附模型计算值与实验值拟合较好.