SO2在HPP硫酸鹽水溶液中的溶解度及其模型的研究.pdf

1、哌嗪類有機(jī)胺鹽水溶液具有較高的空間位阻，對(duì)SO2的吸收有較高的選擇性，且其蒸汽壓較低、不易揮發(fā)、損失率小、無(wú)二次污染，在煙氣脫硫中具有廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)SO2在哌嗪類有機(jī)二胺N，N'-二（2-羥丙基）哌嗪(HPP)硫酸鹽水溶液中的溶解度及其模型進(jìn)行了研究。
　　首先，采用動(dòng)態(tài)法測(cè)量了常壓、低濃度SO2（SO2分壓約為100～500Pa）在HPP硫酸鹽水溶液中的溶解度及脫硫率曲線，討論了胺濃度、溫度對(duì)SO2溶解度及脫硫率的影響。實(shí)驗(yàn)

2、結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低濃度SO2在HPP硫酸鹽水溶液中的溶解度隨吸收溫度升高而降低，如HPP濃度在0.488mol/L、SO2分壓為102Pa左右時(shí)，吸收溫度從298K升高到303K，SO2溶解度下降了0.064mol/L(17.6％);溶解度隨吸收液中總胺濃度升高而升高，如在328K，SO2分壓為103Pa左右時(shí)，有機(jī)胺濃度由0.754mol/L升高至1.005mol/L時(shí)，SO2溶解度增加了0.068mol/L(26.1％)。低濃度SO2在H

3、PP硫酸鹽水溶液中的穿透時(shí)間隨吸收溫度升高而降低，如有機(jī)胺濃度為0.488mol/L時(shí)，308K下穿透時(shí)間約為12h，而328K下只需8h左右;穿透時(shí)間隨吸收液中總胺濃度升高而升高，如298K下、有機(jī)胺濃度由0.754mol/L增加到1.005mol/L時(shí)，穿透時(shí)間由15h延長(zhǎng)到19h。
　　然后分析了SO2-HPP-H2SO4-H2O系統(tǒng)內(nèi)存在的物理溶解與化學(xué)反應(yīng)，以及相關(guān)的物質(zhì)守恒和電荷平衡。由于吸收在常壓下進(jìn)行，因此可以將氣

4、相視為理想氣體，液相的非理想性則采用擬平衡常數(shù)修正，獲得了基于物理溶解和化學(xué)反應(yīng)修正的Kent-Esienberg模型，并通過(guò)Gibbs-Duhem方程估算了SO2在HPP硫酸鹽水溶液中的溶解熱。結(jié)果表明，在高濃度SO2（SO2分壓約為7.50～101.12kPa）吸收時(shí)，物理吸收的調(diào)節(jié)作用較大，應(yīng)以亨利系數(shù)為Kent-Esienberg模型的擬合參數(shù)。低濃度SO2吸收時(shí)，化學(xué)反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用較大，應(yīng)以HPP二級(jí)解離常數(shù)為擬合參數(shù)。相應(yīng)地