無機酸和Fe2+-Fe3+對有機胺吸收-解吸SO2氣體的影響.pdf

1、工業(yè)煙氣中含有HCl、HF等酸性組分并Fe2O3、FeO等金屬氧化物，它們的存在可能會對可再生胺吸收-解吸煙氣中SO2的吸收工藝過程和穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。針對這些問題，本論文研究了無機酸和Fe2+/Fe3+對N，N’-二(2-羥丙基)哌嗪(簡稱HPP)吸收SO2工藝過程和其穩(wěn)定性的影響，并分析其過程機理。
　　首先，研究了HPP吸收/解吸SO2的工藝條件，考察了吸收液初始pH值和吸收溫度等工藝條件對HPP吸收/解吸SO2性能的影

2、響，同時優(yōu)化了解吸方式、解吸溫度、解吸時間等解吸工藝條件。優(yōu)化的工藝條件如下：吸收液初始pH值為6.00，吸收溫度50℃，解吸方式為直接加熱，解吸溫度102℃，解吸時間3 h。其飽和吸收量為0.472 mol·mol-1，解吸率86.4％，氧化率為2.29％。
　　通過添加硫酸、鹽酸和氫氟酸模擬SO3、HCl和HF三種酸性氣體研究了其對HPP吸收/解吸SO2性能的影響。研究結(jié)果表明，隨著吸收液中硫酸、鹽酸和氫氟酸的濃度逐漸增大，吸

3、收液的飽和吸收量逐漸降低，解吸率逐漸增大。硫酸和鹽酸對HPP吸收SO2性能的影響效果基本相當(dāng)，且大于氫氟酸。每摩爾吸收液中添加0.50m01硫酸或1.0mol鹽酸，吸收液飽和吸收量減20.47 mol·mol-1；每摩爾吸收液中添加1.0 mol氫氟酸，飽和吸收量減少0.44 mol·mol-1，飽和吸收量的理論計算值與實驗值偏差率小于±1％。酸性氣體對SO2吸收過程的影響主要是其存在氫離子，中和了HPP中胺根離子，其陰離子與胺根形成熱

4、穩(wěn)定鹽，從而減少了SO2飽和吸收量。
　　通過添加Fe2(SO4)3、FeSO4模擬Fe2O3、FeO兩種金屬氧化物考察其對HPP吸收/解吸SO2性能的影響。結(jié)果表明，在吸收氣體無氧氣存在條件下，F(xiàn)e3+會降低HPP的吸收/解吸SO2能力，而Fe2+不會對HPP吸收/解吸SO2性能產(chǎn)生影響。在吸收氣體有氧氣存在條件下，隨著吸收液中Fe3+租Fe2+的濃度不斷增大，吸收液的飽和吸收量、解吸率等緩慢降低，氧化率緩慢增大。且在有氧氣存在