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可再生胺法模拟烟气脱硫的实验研究

作　者: 王月
导　师: 邹海魁
学　校: 北京化工大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 有机胺乙二胺氮甲基吡咯烷酮二甲基亚砜 SO2 复合吸收剂吸收解吸
分类号: X701.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

为了保护环境,同时更好的利用SO2资源以解决我国硫资源短缺问题,研究有效脱硫的方法尤为重要。传统的脱硫方法都存在各自的缺点,有机胺烟气脱硫技术与传统的脱硫方法相比,具有吸收剂可循环利用、不产生二次污染、可回收利用8O2、脱硫效率高等优点,从环保和经济角度考虑都具有广泛的应用前景。本文以乙二胺为吸收剂主剂,以不同酸为添加剂,确定了最优缓冲体系。研究了吸收剂温度、模拟烟气中SO2浓度、吸收剂浓度、吸收剂pH值等因素对吸收和解吸效果的影响规律,确定了实验条件下最优的吸收和解吸工艺操作条件。以改善乙二胺解吸性能为目标,进一步采用有机胺复配的方法,对不同复配体系(乙二胺与聚胺、乙二胺与空间位阻胺)进行了脱硫和解吸研究,考察了不同复合吸收剂复配比对吸收和解吸的影响,最终确定最优复配体系。研究表明,乙二胺／磷酸体系的最优工艺操作条件为：吸收剂初始pH值为7.00±0.10,乙二胺浓度为0.3mol/L,吸收温度为45℃-55℃。最佳解吸温度为100℃-106℃。在最优工艺条件下,60min内的平均脱硫率达96.9%,解吸率为35.5%。在复配体系中,乙二胺与二乙烯三胺、乙二胺与三乙烯四胺的复配没有达到改善解吸性能的目标;乙二胺与氮甲基吡咯烷酮、乙二胺与二甲基亚砜的复配体系很大程度上提高了解吸率,当乙二胺与氮甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜的复配比为3/2时,吸收体系和解吸体系最优,乙二胺/NMP体系的首次解吸率为44.6%,乙二胺/DMSO体系的首次解吸率为88.1%,远远高于单一乙二胺体系的35.5%。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-14
第一章文献综述  14-30
  1.1 SO_2的危害  14
  1.2 SO_2的治理现状  14-15
  1.3 脱硫技术  15-16
  1.4 非再生法烟气脱硫  16-20
    1.4.1 石灰/石灰石湿式洗涤法  16-18
    1.4.2 烟气循环流化床脱硫工艺(CFB-FGD)  18-20
  1.5 可再生烟气脱硫  20-27
    1.5.1 双碱法  20-21
    1.5.2 亚硫酸钠循环法  21-22
    1.5.3 磷酸氢二钠循环法  22
    1.5.4 有机胺循环法  22-25
      1.5.4.1 醇胺法  23-24
      1.5.4.2 Cansolv法(二胺法)  24-25
    1.5.5 氨法  25-26
    1.5.6 柠檬酸钠法  26-27
  1.6 脱硫剂的选择原则  27-28
  1.7 本论文的研究目的和内容  28-30
    1.7.1 研究目的  28
    1.7.2 研究内容  28-30
第二章实验材料与实验方案  30-38
  2.1 实验试剂及实验仪器  30-31
    2.1.1 实验试剂  30
    2.1.2 实验仪器  30-31
  2.2 实验流程  31-32
    2.2.1 吸收实验流程  31-32
    2.2.2 再生实验流程  32
  2.3 实验原理  32-34
    2.3.1 聚胺吸收和解吸SO_2的反应机理  32-33
    2.3.2 空间位阻胺吸收和解吸SO_2的反应机理  33-34
  2.4 SO_2的分析和吸收剂的评价方法  34-38
    2.4.1 原理与方法  34-36
    2.4.2 分析用试剂的配制标定  36-37
    2.4.3 分析结果表述  37
    2.4.4 吸收剂的评价方法  37-38
第三章单一胺吸收体系对SO_2的吸收和再生  38-48
  3.1 吸收体系筛选实验  38-40
    3.1.1 不同吸收体系的吸收容量的比较  38-39
    3.1.2 不同吸收体系脱硫率和解吸率的比较  39-40
  3.2 乙二胺/磷酸体系的吸收和再生  40-47
    3.2.1 吸收温度的影响  40-42
    3.2.2 模拟烟气中SO_2浓度的影响  42-43
    3.2.3 吸收剂浓度的影响  43-44
    3.2.4 吸收剂初始pH值的影响  44-46
    3.2.5 富液中SO_2浓度对解吸的影响  46-47
  3.3 本章小结  47-48
第四章复配胺吸收体系对SO_2的吸收和再生  48-62
  4.1 乙二胺和二乙烯三胺复配体系的吸收和再生  48-50
  4.2 乙二胺和三乙烯四胺复配体系的吸收和再生  50-53
  4.3 乙二胺和氮甲基吡咯烷酮复配体系的吸收和再生  53-56
  4.4 乙二胺和二甲基亚砜复配体系的吸收和再生  56-60
  4.5 本章小结  60-62
第五章结论与建议  62-64
  5.1 结论  62
  5.2 建议  62-64
参考文献  64-68
致谢  68-70
研究成果及发表的学术论文  70-72
作者和导师简介  72-73
附录  73-74

可再生胺法模拟烟气脱硫的实验研究

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