物理扰动对碱式硫酸铝脱硫法解吸性能的实验

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燃煤导致的污染是全国空气污染的主要形式,我国约90%的SO2来自燃煤排放。因为SO2对人类的健康、动植物的生存、经济和社会的可持续发展具有各种有害影响,所以减少SO2的排放量是我国大气环境问题面临的迫切要求。实验系统通过设计对碱式硫酸铝(碱铝)溶液在低温吸收SO2前使用N2曝气(向碱铝溶液液面处通入大量的N2)的方法,在尽量避免了氧化作用的前提下吸收SO2,然后考察解吸过程性能。解吸过程中,设计了密闭无氧条件下的恒温水浴锅静态解吸实验,设计了密闭无氧条件下恒温磁力加热低、中、高三种不同速度搅拌解吸对比实验,设计了密闭无氧条件下恒温N2气提解吸实验,同时,设计了敞口有氧参与下的解吸实验,每个实验中,依据不同的考察目的,更换系统中元件。密闭、恒温85℃、50min无氧条件下:静态解吸率为58.35%、低速磁力搅拌解吸率为69.85%、高速磁力搅拌解吸率为75.69%,一根管、两根管、三根管等通气量的N2气提时,解吸率分别为73.29%、79.64%、84.13%,当使用气泡石通N2气提时,解吸率可以高达90%。结果表明,物理扰动对SO2的解吸能力有一定的促进能力,解吸率随搅拌速度、通N2管数(气泡数量)的增加而增加,整体上,增加气泡数量相比搅拌解吸具有更好的解吸效果。恒温85℃、50min敞口有氧参与条件下:静态解吸氧化率为0.62%、气泡石N2气提氧化率为0.23%,相比减少0.39%,所以,N2气提对氧化有明显的抑制效果,这对烟气脱硫吸收液的再生回复具有促进作用。密闭、无氧、使用气泡石N2气提条件下:不同恒温温度下,解吸率与蒸发水量的关联实验中,确认85℃-90℃是合适的气提解吸温度;120min解吸实验后,发现时间长于80min后N2气提没法再解吸出SO2,解吸率停留在94%左右;考察碱铝吸收完SO2后液体(碱铝富液)中SO2的浓度(硫浓度)(因素A)、通入N2气提时的通气流量(因素B)、解吸时间(因素C)对解吸率的显著性影响时,通过正交实验,统计分析中取α=0.005时F=99与α=0.01时F=39为参考标准,经计算三个不同因素的F值得F(A)=7.22<39,39<F(B)=62.05<99,F(C)=101.78>99,表明因素A对解吸过程影响显著性较低,因素B对解吸过程影响显著性较高,而因素C对解吸过程影响显著最高;在此基础上设计8次循环解吸实验,实验发现在4次循环解吸后解吸率就达到96%,并且在后续的4次循环解吸可以持续高达96%以上。综合来看,物理扰动对于SO2解吸具有促进作用,N2气提法表现出突出的效果。
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