鈉堿法煙氣脫硫吸收過程氣液傳質(zhì)及反應(yīng)特性研究.pdf

1、目前常用的煙氣脫硫技術(shù)普遍存在著設(shè)備投資及運(yùn)行成本高的問題，嚴(yán)重地制約了脫硫措施的實(shí)施。在對膜電解和鈉堿脫硫法進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，本課題組開發(fā)了一種解決煙氣脫硫問題的新工藝--低價(jià)態(tài)膜電解超聲波協(xié)同鈉堿再生循環(huán)煙氣脫硫工藝。本文即以該工藝為背景，通過理論模型模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，研究了鈉堿煙氣脫硫吸收過程中的氣液傳質(zhì)及反應(yīng)特性。 根據(jù)液相化學(xué)平衡原理對SO2吸收過程分析計(jì)算得出吸收平衡時(shí)吸收液的脫硫容量及飽和pH與氣相S

2、O2分壓關(guān)系，明確了鈉堿脫硫中吸收的極限條件參數(shù)；進(jìn)一步以Na2SO3為吸收劑進(jìn)行了填料塔內(nèi)煙氣脫硫模擬實(shí)驗(yàn)研究，重點(diǎn)考察了吸收液pH、液氣比（L/G）、空塔氣速、煙氣中SO2初始濃度、吸收液溫度及吸收劑初始濃度等對脫硫率的影響。結(jié)果表明，脫硫率隨吸收液pH、L/G和吸收劑濃度的增加而提高，隨吸收液溫度、煙氣溫度、進(jìn)氣SO2濃度及空塔氣速的升高而降低；其中pH值對脫硫效率影響很大；而當(dāng)液氣比L/G大于3L/m3時(shí)，對脫硫效率的影響幅度明

3、顯變小。 基于雙膜傳質(zhì)理論，建立了填料塔內(nèi)鈉堿脫硫中氣液反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)工藝研究中的實(shí)驗(yàn)條件對模型賦初值，結(jié)合模型參數(shù)確定適宜的邊界條件后，采用MATLAB對模型方程進(jìn)行求解，得到了液膜內(nèi)各組分的濃度分布曲線，以及氣相分壓、pH值、傳質(zhì)阻力、傳質(zhì)速率及吸收增強(qiáng)因子等沿塔高的分布特性。 按化學(xué)吸收速率計(jì)算方法得出鈉堿脫硫吸收塔中填料層高度的計(jì)算公式，經(jīng)驗(yàn)證后，以鈉堿脫硫系統(tǒng)中吸收塔的工業(yè)設(shè)計(jì)為例，針對工業(yè)煙氣脫硫中化學(xué)