碳酸钠溶液吸收处理硫化氢试验研究

研究了碳酸钠(Na2CO3)溶液吸收处理硫化氢(H2S)气体的效果。常温(20℃)常压下,当Na2CO3溶液质量浓度为10 g/L、H2S空间速度和初始质量浓度分别为5 L/(L.m in)和200 mg/m3时,可以得到以下结论:碳酸钠溶液吸收硫化氢的穿透时间是570 m in;在穿透时间570 m in内吸收效率维持在80%以上;吸收液pH值维持在9~12之间;吸收液pH=9.5时,吸收效率可以维持在80%以上。     

动力波洗涤器中碱液吸收低浓CO_2的传质特性

为研究动力波洗涤器内的气液传质特性,在动力波洗涤器中,进行NaOH溶液吸收混合气体中微量CO2气体的吸收实验。参考填料塔中钠碱溶液吸收低浓气体的传质模型,测定了动力波洗涤器中NaOH溶液吸收低浓CO2的气相体积总传质系数KGa及吸收效率η。研究了气相速度、NaOH溶液质量分数及液气比对KGa的影响,结果表明:KGa随着气相速度及NaOH溶液质量分数的增加而增大,但NaOH溶液质量分数小于气相速度对KGa的影响;随着液气比的提高,KGa逐渐减小,η开始随着液气比的提高而增加,但到一定数值后,效果不明显;回归了KGa的准数关联式,并依据液气比对KGa及η的综合评价,提出洗涤管直径为100 mm,NaOH溶液质量分数为10%,液气比操作范围在0.005—0.025时,动力波洗涤器具有较高的综合传质性能,为工业应用提供参考。     

过硫酸钠溶液氧化吸收NO工艺

为了研究过硫酸钠(Na2S2O8)在鼓泡反应器中对NO的氧化吸收工艺过程,通过改变实验过程中的参数,如过硫酸钠浓度(0.05—0.5 mol/L)、反应体系温度(35—90℃)、pH值(3.48—12)、NaCl浓度(0—0.3 mol/L)等对NO的氧化吸收效率的影响,确定最佳实验条件。结果表明:随着Na2S2O8浓度的增加,NO的氧化吸收效率也随之增加,0.2 mol/L时达到最大(88%左右),之后基本保持不变;75℃时溶液的pH值和Cl-明显提高了NO的氧化吸收效率,且在pH值约为9,Cl-浓度为0.1 mol/L时均达到最大;当H2O2浓度为0.25 mol/L时,在55—80℃下,H2O2对NO的氧化吸收在一定时间内具有明显的促进作用。     

碱处理ZSM-5分子筛上噻吩烷基化性能的研究

用Na2CO3溶液处理Si/Al=50的ZSM-5分子筛,以模型化合物为原料,在小型连续固定床反应器上,考察了Na2CO3溶液浓度对噻吩烷基化性能的影响。结果表明,在反应温度为360℃,压力为1 MPa,液时空速1.5 h-1,Na2CO3溶液浓度为4 mol/L时,噻吩转化率最高为90.5%。     

Na2S-SO2反应体系中H2S产生的过饱和态分析

向Na2S溶液中通入低浓度SO2气体以生成H2S，H2S从液相中逸出时，存在一突跃现象。本文根据这一现象，结合Y．T．Shah等提出的吸收－反应－解吸体系中过饱和态存在的条件，通过理论分析，得出在Na2S-SO2-H2S4反应体系中H2S解吸存在过饱和现象。     

BiVO4催化剂的制备及其光催化还原CO2的研究

采用化学沉淀法制备BiVO4光催化剂并应用于光催化还原CO2/H2O体系中。通过TG-DTA、FTIR、XRD对光催化剂进行表征,研究了pH和焙烧温度等对光催化性能的影响。结果表明,pH=7并于600℃煅烧制得的单斜相BiVO4活性最高。在催化剂用量为0.6 g/L,反应时间为7 h,CO2流量为200 mL/min,反应温度为80℃,反应液中NaOH和Na2SO3的浓度均为0.10 mol/L条件下,甲醇产率高达249.18μmol/g。并对BiVO4催化剂光催化还原CO2的机理进行了探究。     

甲基二乙醇胺水溶液吸收CO_2的研究

溶剂吸收法捕集CO2是目前应用最为广泛的方法。以甲基二乙醇胺(MDEA)为吸收液,对其吸收混合气中CO2的性能进行了研究。实验结果表明,在MDEA中添加活化剂可以有效提高其吸收能力,在MDEA浓度为3 mol/L,活化剂浓度为0.3 mol/L时,哌嗪(PZ)的活化效果最好,对CO2的吸收容量最大。以PZ为活化剂的MDEA水溶液吸收CO2的适宜操作条件:MDEA浓度为3 mol/L,PZ浓度为0.6 mol/L,吸收温度为60℃。MDEA水溶液吸收CO2的性能随着PZ浓度的增加而增加。吸收液具有良好的再生性能,适宜的再生时间为3 h,再生温度为106℃。     

硫含量对铝酸钠种分母液盐蒸发结晶析出的影响

研究了高硫铝土矿中硫对拜耳法NaAl(OH)4种分母液蒸发排盐的影响.结果表明,NaAl(OH)4溶液深度蒸发排盐渣中主要存在Na2CO3·H2O和NaAlO2·1.25H2O,苛碱浓度300~310 g/L时能有效析出Na2CO3且不导致NaAlO2析出过高.硫对NaAl(OH)4溶液中Na2CO3、硫盐和NaAlO2析出影响很大,析出率均随硫含量增加而增加,且排盐率均在60%以上.Na2SO4对析出率影响最大,硫浓度6 g/L时排盐率可达91.33%;Na2SO3的影响稍低;Na2S对析出率影响较小,硫浓度6 g/L时排盐率仅为68.49%.将硫浓度为4.5 g/L的NaAl(OH)4溶液蒸发至苛碱浓度为310 g/L时排盐渣中存在Na2CO·3H2O,NaAlO21.25·H2O,Na2CO32Na2SO4和其他形式复盐.蒸发过程中有部分低价硫被氧化,约有7%和4%的S2氧化为S2+和S4+,7%~11%S4+氧化为S6+.Na2CO3和各价态硫化合物交互作用,影响蒸发排盐效果.     

双碱法烟气脱硫效率影响因素研究

通过试验,研究了钠钙双碱法脱硫工艺中不同Na 浓度和吸收液pH值对脱硫效率的影响,结果表明,在气相流量为76 m3/h,SO2浓度为800mg/L,液气比为3 L/m3,气温为22℃的条件下,吸收剂的最佳Na 浓度为0.06mol/L,吸收剂pH值的最佳范围为7～8左右.     

碳化法制备重铬酸钠工艺优化

在2 L高压反应釜内,通过测定平衡时总Cr6+浓度及Cr2O72-浓度,研究了反应温度、CO2压力、搅拌转速、碳化反应时间及Na2CrO4料液浓度对碳化法生产Na2Cr2O7工艺中一次碳化率的影响及一次碳化率、总Cr6+浓度对Na2CrO4二次碳化率的影响. 结果表明,在反应温度60℃、CO2压强1.2 MPa、搅拌速度800 r/min、反应时间2 h及料液浓度4.17 mol/L时,一次碳化率可达70%;一次碳化率为60%及总Cr6+浓度为5 mol/L时,二次碳化率可达95%.     

新型旋转填料床脱除烟气中SO2的实验研究

在新型旋转填料床中以NaOH为吸收液脱除烟气中的SO2,考察了超重力因子、液气体积比、进气量等因素对脱硫率(h)和气相传质系数(KGa)的影响及循环次数对脱硫率和溶液pH值的影响. 结果表明,h随超重力因子、液气体积比增加而增加,随进气量增加而降低;KGa随超重力因子、液气体积比、进气量增加而增加. 脱硫率和溶液pH值随循环次数增加呈下降趋势. 最佳操作条件为：超重力因子67,进气量55 m3/h,液气体积比(1.1~1.3)′10-3. 在该条件下,出口气体中SO2浓度低于100 mg/m3,h稳定在约98.7%,比多级雾化旋转填料床提高18.7%. 对实验数据进行回归,拟合出KGa与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式为     

填料塔中哌嗪二胺吸收低浓度SO_2的传质性能

为满足有机胺法脱硫设计开发的需要,采用动态吸收法测定了填料塔中哌嗪二胺(PA-A)水溶液吸收低浓度SO2的体积总传质系数KGa,考察了吸收工艺参数如吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相流率、吸收温度、进气SO2浓度及流速等对KGa的影响。结果表明:KGa随着吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相喷淋密度的增加而增大;随着吸收温度、气相流率及进气SO2浓度的增加而减小。通过实验结果分析得到体积总传质系数KGa与气液相流率比(qG/qL)之间符合指数关系式,该经验关系可用于工程设计计算。     

Hydrogen sulfide removal by catalytic oxidative absorption method using rotating packed bed reactor

Using catalytic oxidative absorption for H_2S removal is of great interest due to its distinct advantages. However,traditional scrubbing process faces a great limitation in the confined space. Therefore, there is an urgent demand to develop high-efficiency process intensification technology for such a system. In this article, H_2S absorption experimental research was conducted in a rotating packed bed(RPB) reactor with ferric chelate absorbent and a mixture of N_2 and H_2S, which was used to simulate natural gas. The effects of absorbent p H value, gas–liquid ratio, gravity level of RPB, absorption temperature and character of the packing on the desulfurization efficiency were investigated. The results showed that H_2S removal efficiency could reach above 99.6% under the most of the experimental condition and above 99.9% under the optimal condition. A long-time continuous experiment was conducted to investigate the stability of the whole process combining absorption and regeneration. The result showed that the process could well realize simultaneous desulfurization and absorbent regeneration, and the H_2S removal efficiency kept relatively stable in the whole duration of 72 h. It can be clearly seen that high gravity technology desulfurization process, which is simple, high-efficiency, and space intensive, has a good prospect for industrial application of H_2S removal in confined space.     

有机醇胺溶液中H2S气体溶解性能评价

以H2S和N2的混合气为模拟天然气,采用自制的小型的气液吸收平衡装置,考察了吸收剂、吸收剂浓度、温度对有机醇胺溶液吸收性能的影响。采用Aspen Hysys和Aspen Plus两大化工工艺流程模拟软件进行模拟计算,发现实验结果与模拟计算结果相吻合。以N-甲基二乙醇胺（MDEA）作萃取剂,吸收剂浓度为2.5 mol/L,吸收剂温度为25 ℃时,吸收剂的吸收负荷为3183.5 mg/L。     

Fe2+液相催化氧化脱除烟气中SO2

提出了一种烟气脱硫新工艺。实验选用水作脱硫剂 ,在只以Fe为催化剂的条件下进行。加入吸收液槽中的铁屑可与脱硫产生的稀硫酸进行反应 ,不仅可维持较高的吸收液pH值 ,而且产生的Fe2 + 引发了液相催化氧化SO2 反应。连续运行实验结果表明脱硫过程在不同阶段分别受SO2 溶解、Fe2 + 液相催化氧化SO2 反应、气相中SO2 扩散和铁屑与酸反应控制。吸收液中Fe2 + 质量浓度的变化和初始Fe2 + 质量浓度对脱硫率及吸收液pH值影响显示 ,可直接由清水制取高浓度硫酸亚铁溶液。实验还调查了SO2 入口质量浓度、液气比、空塔气速和吸收温度对脱硫率和吸收液pH值的影响     

湿法净化铝电解含氟烟气的工艺研究

采用湿法净化工艺,利用硫酸钙溶液吸收铝电解过程中产生的含氟烟气,对净化过程的主要影响因素如：含氟烟气流量、气液比、吸收剂浓度等进行了研究。实验结果表明：当含氟烟气流量为800 L/h,气液比为5：1,吸收剂浓度为1.53 g/L时,含氟烟气中氟化氢的吸收率可以达到99.22％,符合国家大气污染物综合排放标准。     

陶瓷膜接触器化学吸收氮氧化物的传质过程与阻力分析

针对选择性催化还原技术(SCR)存在装置大、运行费用高、催化剂中毒失活等问题,将平均孔径为100 nm的Al₂O₃陶瓷膜进行疏水改性并组装成膜接触器,以NaClO₂水溶液为吸收液,开展陶瓷膜接触器在烟气脱硝领域的应用研究。考察了陶瓷膜接触器在化学吸收脱硝中的稳定性,以及气体流量、吸收液浓度、吸收液流量、吸收液pH等因素对NO脱除率和传质通量的影响,基于阻力串联模型,建立总传质系数方程。研究表明,陶瓷膜接触器在连续600 min运行过程中,NO的脱除效率及传质通量分别稳定在99%和0.038 mol·m^-2·h^-1左右。进气流量的增加会促进NO的吸收,吸收液pH=3时具有最高的氧化吸收性能,同时提高吸收液的浓度会增强NO的脱除效果。NO的传质过程同时受气、液、膜三相阻力控制,传质阻力分析结果表明,可以通过增加气体流速减小气相阻力,增加吸收液浓度同时降低pH减小液相阻力。本研究在烟气脱硝领域具有良好的应用前景。     

用旋转填料床治理火炸药厂的氮氧化物尾气

为解决火炸药行业高浓度氮氧化物尾气治理困难的现状,采用新型吸收设备——旋转填料床进行治理,利用旋转填料床的优良特性,达到提高吸收剂的利用效率、降低治理成本和治理后尾气达标排放的目的.在初期试验中,以清水为吸收剂,研究了进气量、液气比、超重力因子等操作参数对吸收率的影响,得出了最佳操作参数范围.采用吸收剂强化吸收,并对吸收机理进行了初步探讨.试验结果表明,在进气量2 m3/h、液气比20 L/m3和超重力因子为90的条件下,吸收率达到85.3%,采用两级串联吸收后,氮氧化物尾气达到了国家排放标准.试验证明旋转填料床用于治理火炸药行业氮氧化物尾气的可行性,具有良好的工业应用前景.     

中空纤维膜接触器中N,N-二甲基乙醇胺吸收CO2的特性

N,N-二甲基乙醇胺（DMEA）是一种很有前途的吸收剂,具有较快的反应速率和较高的CO₂捕集能力。在本研究中,DMEA作为一种新型吸收剂被应用于中空纤维膜接触器,用于从CO₂/CH₄气体混合物中分离CO₂。通过建立二维稳态数学模型,模拟了MEA、DEA、MDEA和DMEA四种吸收剂在不同操作条件下对CO₂吸收性能的影响。结果表明,脱碳性能大小为MEA>DMEA>DEA>MDEA;气相参数对脱碳率的影响比液相参数更显著;提高气体流速和CO₂浓度,脱碳率均会下降;提高液速和吸收剂浓度,脱碳率均增大,适当提高吸收剂流速和吸收剂浓度可以提高CO₂去除效率。此外,CO₂吸收通量将随着气体速度的增加而增加,随着液相中CO₂负荷的增加而减少。最后,通过两种影响因素共同作用确定了膜接触器分离酸性气体的最佳操作条件。因此,膜吸收法在天然气脱碳方面有良好的潜力。     

Simultaneous Absorption of Hydrogen Sulfide and Carbon Dioxide into di-isopropanolamine Solution

The simultaneous absorption of hydrogen sulfide and carbon dioxide into di-isopropanolamine (DIPA) solution was investigated in a 183 cm long, 2.72 cm OD wetted-wall column at atmospheric pressure. The influence of liquid flow rate, gas flow rate, temperature and liquid concentration on the absorption rate, overall gas-phase mass transfer coefficient and selectivity factor were studied at a constant gas feed ratio. The results show that the absorption rate of CO₂ increases rapidly with increasing liquid flow rate (the Reynolds number of the turbulent liquid film ranges from 2600 to 4350) but increases moderately with increasing gas flow rate (G = 18-91 L/min), indicating that it is liquid-phase mass transfer controlled. In contrast, the absorption rate of H₂S increases very slowly with increasing liquid flow rate but increases rapidly with increasing gas flow rate, indicating that it is gas-phase mass transfer controlled. The absorption rate of CO₂ also increases with increasing temperature (26-80°C) but H₂S absorption rate decreases with increasing temperature. When the concentration of DIPA solution increases from 0.2 to 2.6 mol/L, the absorption rate of both CO₂ and H₂S increases but with a larger rate of increase for CO₂ For selective H₂S removal, it is preferable to operate at low liquid and high gas flow rates, low temperatures and low DIPA concentrations.