- 6.76 MB
- 2022-04-26 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
2.分类号:密级:為W:/;穿研究生学位论文(工程硕±)论文题目(中文)利用次氯酸钢碱性废水处理硫駿尾气的相关论文题目(夕h文)TherelevanttestsusingsodiumhvDochloiitealkaliwastewatertreatmentofsulfuricacidtailgas研究生姓名黄小春学院化学化王学院工程硕±领域化学工程校内导师姓名及职称胡秀琴教授企业导师姓名及单位李少利金川万方实业有限责任公司20-论文工作起止年月13年12月2014年3月论文提交日期20巧年3月论文答辩日期20巧年5月学位授予日期校址:甘肃省兰州市n原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的学位论文,是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,。均己明确注明出处除文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均己在文中W明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。'、A、、P\-论文作者签名:戸日期;义d关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定,同意学校保存或向国家有关部口或机构送交论文的纸质版和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权兰州大学可W将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或一与该论文直接相关的学术论文或成果时,第署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容:□可W公开□不宜公。开,已在学位办公室办理保密申请,解密后适用本授权书一项打叫(请在W上选项内选择其中、、、论文作者签名:、b导师签名:聲娜禾'〇.-;SS日期'yK日期:心itn利用次氯酸巧喊性废水处理硫酸尾气的相关试验中文摘要金属冶炼企业每年在生产中产生大量的碱性废水。有大部分来源于余氯吸收后产生大量的次氯酸钢碱性废水,废水处理难度大,费用高。如若直接排放,会对环境造成严重污染,同时也造成资源的浪费。但若用此碱性废水吸收硫酸尾气,可W有效处理企业生产中产生的碱性废水处理。因此本论文(1)分析测定了次氯酸钢废水的主要成份,为碱性废水吸收硫酸尾气提供了基础数据。(2)探讨了次氯酸钢碱性废水脱除二氧化硫的机理,为碱性废水脱除硫酸尾气工艺研究提供了理论依据。(3)通过静态和动态试验,优化了碱性废水(NaClO)脱除二氧化硫的相关工艺条件,优选出适合工业实际的硫酸尾气吸收剂,得到了最优操作参数,为该项目工业化奠定了基础。关键词:次氯酸钢;碱性废水;硫酸尾气:工艺参数InTherelevantexerimen化1absortionsulfuricadd化ilasppgusinalkalinewastewaterbsodiumhochloritegyypAbstractEveryear,迁lareamountofalkalinewastewaterwasroducedinJinchuanygpgroupCO.,LTD,Mostofthem,whichcamefromtheabsorptionofresidualchlorine,weresodiumhypochloritealkaliwastewater.巧thewateristreateddirectly,theCO巧ofsewagetreatmentwillgreatlyincrease,butifthewaterisdischargedwithoutanyurificationnotonlcancauseaollutionofenvironmentbutalsocausethewastep,yp,ofresources.Thereforeifthlkalinewtewaternbeudintionof,eaascaseabsorpsulfuricacidtailgas,thiswillbeagoodchoicetomakewasteprofitable.Basingonthisointthreeartsofworkhasbeendone:1themaincomonentofthealkalinep,p()pwastewaterhasbeenanalyzed,thiswillgivesupport化absorptionofsulftiricacidtailasindatathemechanismofdesorbinsulfiirdioxidehasbeeninvestiatedthisg;口)gg,willprovide泣theoredcalfbundatio打fortherocessofabsortionofsulfbricacidtailppgas;口)theconditio。ofdesorbingsul扣rdioxidehasbee打optimizedbydy打amic化StAccordi打g化化e化St,化ebe巧gasabsorberhasbeenexplored,andthiswilllaythefbundatio打forindustrialapplications.Keword乂A化aii打ewastewatersodiumhochloritesulfbricacidtailsthey,yp,ga,rocessarameterppIIn目录中文摘要IABSTRACTII第一章硫酸尾气处理情况简介11.1硫酸尾气处理的现状与趋势11丄1疏酸工业及硫酸尾气11丄2硫酸尾气处理技术1第二章次氯酸钢废水成分测定32.1次氯酸钢废水成分测定32.1.1次氯酸钢溶液中有效氯含量的测定32.1.2次氯酸钢溶液中游离碱含量的测定42.1.3碱性废水主要成份的化学测定结果42二.2次氯酸轴碱性废水脱除氧化硫的机理52..21次氯酸钢废水脱硫机理52.2.2反应机理研究小结6第H章次氯酸销废水吸收硫酸尾气工艺及关键设备73.1碱性废水吸收硫酸尾气工艺73.1.1碱性废水填料塔吸收硫酸尾气王艺73.2主要设备与附件简介93.2.1填科塔及填料9第四章次氯酸轴废水吸收S化气体静态试验114.1次氯酸钢碱性废水吸收S&气体静态试验研究114.1.1pH与气体流速对次氯酸钢碱性废水吸收S〇2的影响114.1.2S〇2混合气的进气流速对吸收的影响收1341.3吸收温度对吸收反应的影响14.IIIn4.1.4吸收过程碱液讯变化的情况154.2静态实验结论164.2.1次氯酸销碱性废水吸收S02气体静态试验结果16第五章次氯酸销废水脱硫的动态试验185.1次氯酸钢碱性废水吸收硫酸尾气动态试验1811.1填料塔中次氯酸纳碱性废水吸收硫酸气体化5.2小结35第六章结论3611主要结论326.2%研究展望参考文献38在学期间的研究成果39致谢40IVn兰州大学硕±研究生学位论义利用次氛酸钢碱巧废水处理硫酸尾气的相关试验第一章硫酸尾气处理情况简介1.1硫酸尾气处理的现状与趋势硫酸产品广泛应用于工业企业中,是重要的化工产品。但硫酸工业每年排放S〇。2013大量的2气体,对环境影响较大据统计,我国硫酸工业S〇2年排放量在年时约为25万吨。国家在2010年12月发布了《硫酸工业污染物排放标准》GB26-(1322010),标准要求从2013年开始,生产企业排放出的S化浓度必须3理难度较大低于400mg/m。在硫酸生产中,由于尾气中硫含量较低,造成处。目-前国内技术应用最广泛的有氨酸法、石灰现法、销碱法、氨法、活性炭法、氧化锋法、离子液法等,处理方法的不同对二氧化硫气体的吸收影响较大。1.1.1硫酸工业及硫酸尾气硫酸生产尾气主要有SO:、S〇3和硫酸雾等有毒有害气体,不仅对人体有害,’一一-还是形成酸雨的重要原因之。经测定,硫酸尾气温度般情况下在6585C之间一一般相对,该区域正好是般烟气脱硫技术的应用温度范围,而尾气中含硫量。较低,便于进行吸收处理在我国,国家采取强制措施,要求硫酸行业采用两吸一OOOmNrif。两转的生产工艺,硫酸尾气中的般二氧化硫含量大约在lg/1.1.2硫酸尾气处理技术在硫酸生产过程,转化率越高,意味着硫的利用率就越高,对环境造成的影一响就越小。硫酸工业中按照生产工艺来分,可分为转二吸工艺和二转二吸工艺。我国1980年W后设计的年产在5万吨上的硫酸装置都采用二转二吸工艺,转化率达99.5%。目前,国内较为先进的制酸技术是使用焚硫炉,该炉产生的S〇2烟气经五段二次转化、两级吸收,尾气通过第二吸收塔进行除雾排放后,其转化率99-.8%。石膏法、氨法、氨通常可达目前,对硫酸尾气处理的主要方法有石灰石---石膏法酸法、销碱法、活性焦法等,其中应用最广泛的有氨酸法和石灰石。在有色金属冶炼企业中,烟气制酸产能大。而硫酸生产过程中由于冶炼炉蜜运行的复杂性,造成烟气量和烟气浓度的波动较大,,导致硫酸尾气不能达标排放造成环境的污染和资源的浪费。目前大多数采用的是碱法脱硫技术,W烧碱(NaOH溶液)为原料吸收硫酸尾气,利用该技术实现了硫酸尾气的达标排放。但该工艺目前每年的运行费用高,因此,研究开发更经济的适合金川特点的脱硫方式十分必要。-1-n."'的相关试验一硏巧化学份论古利次氯蔽轴碱巧废乂处理硫酸尾气.州乂学硕+。大部分來源而在金川集团股份有限公司,每年生产中产生大量的碱性废水,势必于余氯吸收后产生大量的次氯酸钢碱性废水。要将送些碱性废水直接处理,,同时也会极大的增加污水处理成本,如若直接排放又会对环境造成严重污染。,可W变废为宝造成资源的浪费。若将此碱性废水为原料用于硫酸尾气的脱除的意义。因此,探索和试验本公司碱性废水吸收硫酸尾气相关数据具有十分重要-2-n兰州大学硕±研究生学位论文利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验第二章对次氯酸钢废水的成分测定2.1次氯酸纳废水成分测定按照国标《次氯酸销溶液》-(GB191062003)对次氯酸钢碱性废水各种成分进行分析。2.1.1次氯酸纳溶液中有效氯含量的测定(1)原理‘在酸性介质条件下,C10与贿化钟反应,析出单质贿,使用淀粉作为指示溶。液,用硫代硫酸销溶液进行滴定反应式如下:^-^^'+C==2Hl〇+2rl+Cr+H〇l+2S〇S〇+2r2222346(2)试剂;lOOL;5址500mL视化神溶液g/;取硫酸溶液量取1硫酸,注入水,缓慢摇=动直至冷却;取硫代硫酸销标准滴定溶液:c(Na:2S2〇3)〇.Imol/L取淀粉指示液:lOg化。(3)分析步骤1)试料从生产现场取样品20mL,放置于内装20mL水并已称量(精确到0.Olg)的lOOmLO.Ol)。OmL烧杯中,在进行称量(精确到g然后全部倒入加容量瓶,用水稀释至刻度线处,摇动使之均匀。2)测定用量筒量取试料1)10.OOmL,放置于内装日OmL水的巧OmL量瓶中,然后加入lOmLOmL5硫酸溶液和l柳化钟溶液,及时盖紧瓶塞,并用水封,放于暗处静置分钟,再用硫代硫酸钢标准滴定溶液滴定至浅黄色,加入2mL淀粉指示液继续滴定至蓝色消失即为终点。(4)结果计算对有效氯的计算W氯的质量分数义计,数值表示,按式(1)计算,式中;〇=堂戀但^x=歷(。l00/〇wxlO/500m式中:V-硫代硫酸钢标准滴定溶液的体积mL;m—试料的质量g;-3-n兰州大学硕±硏究生学位论文巧用次氯酸错碱性废水处理硫酪尾气的相关试验C-硫代硫酸销概准滴定溶液浓度的数值mol/L;—moM氯的摩尔质量g/l。(5)实验结果通过计算测的有效氯含量9.3942%2.1.2次氯酸钢溶液中游离碱含量的测定(1)原理‘使用过氧化氨来分解CIO,用酷駄做为指示液,使用盐酸标准滴定溶液进行滴定;,至显示微红色时为终点。反应式如下‘c+H=+io2〇2cr+〇2战0^0H+H=H02(2)试剂1)过氧化氨溶液:量取l〇mlH2〇2,加入到50mL水中,冷却,摇匀。=2)盐酸标准滴定溶液;C(HC1)0.Imol/L3)酷酿指示液:lOg化(3)分析步骤50.OOmL250mL取试样,放置于锥形瓶中,在瓶中不断滴加过氧化氨溶液至溶?液,直至不冒气泡为止,然后在加入23滴酪献指示液,用盐酸标准滴定溶液滴定,至溶液显示微红色时为终点。(4)结果计算(NaOH)%表示次氯酸销溶液中的游离碱W氧氧化钢质量分数乂计,数值用,按式(2)表示;Q(四jg)雌於==巡xlQ〇%口)WX50/500m式中;一K盐酸标准滴定溶液的体积mL;试料的质量的数值g;C-o盐酸标准滴定溶液浓度ml/k^氨氧化钢的摩尔质量的数值g/mol。(5)实验结果::〇.1261mol/LH约为:12.560.5074%。样品碱液摩尔分数为p;质量分数为2.31.碱性废水主要成份的化学测定结果通过化学滴定的方法测定了次氯酸钢碱性废水主要成份结果如下:-4-n兰州大学硕壬祝究生学位论文利用次氛酸轴碱性废水处理硫酸尾气的相关试験氯含量9.3942%(1)有效;(2)样品中碱摩尔分数为:0.1261mol/L;质量分数为;0.5074%;pH约为12.56。2.2次氯酸钢碱性废水脱除二氧化硫的机理2么1次.氯酸纳巧水脱硫机理次氯酸销的碱性废水吸收硫酸尾气必须考虑的一个问题就是由于次氯酸钢的不稳定性或者吸收过程将过剩的氨氧化销全部消耗一,对于部分次氯酸钢会不会重新分解。针对这个问题,项目组对次氯酸钢的稳定性W及分解机理等作了深入研究,并且通过对机理的探讨,在吸收过程中有效地控制次氯酸巧的分解W及反应过程中是否产生气体,使吸收过程稳定进行而不会造成二次污染。(1)次氯酸轴的制备该工艺采用氯气与氨氧化巧反应生成氯化销、次氯酸销和水。反应过程如下:C+2N=l2a0HNaCl+NaC10HO+IO6KJ十2U)C+20H=l2Cr+Clo+H2〇口)’一般加入的是低温稀碱,当湿度较高时,CIO离子不稳定,有歧化反应发生。--=3Cl〇2Cr+Cl〇3(3)反应过程中有较大的平衡常数。工业用氨氧化钥溶液与氯气发生反应,温度。较低时,产生的产物是次氯酸盐(2)次氯酸钢的化学性质1)次氯酸钢在常湿下不稳定,容易分解,分解后产生氯酸钢。一2)在生产次氯酸纳中,当氯化反应超过终点时,会产生系列连锁反应,次氯酸钢将发生分解。3)在日照过程中,90%W上的有效氯将发生分解。4)在加热过程中,NaClO会发生分解。=2NaC102NaCl+2〇2t4()=NaC10+〇2NaC】05()5)在削值"时,会迅速发生分解反应,产生CI2。一6)由重金属(M)催化剂会引起系列反应=2MO+NaCa10M2〇3+NCl6()-5-n兰州大举硕女研究生学位论文利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验=+NM2〇3+NaC102MO+〇2taCl7)((3)次氯酸钢的氧化还原反应—I—!巧御1如旅^(IMI>aOH斌耗完ja〇H^SII[i邸的吩+NaOOfSPS〇j2n了imii‘St%>soj(g如變奪)脚驗整 ̄ ̄+'巧'WS>〇(a2f?H咕A典脚的办#疆巧2q>?+.—*洗£+-^+)0〇1识SQHa27姆!,C)I-Nart?^^aao户NaQ脚*>+s—?CfS〇tvs〇!jm〇0m(a^^2.2.2反应机理研究小结对碱性废水成分进行分析后,初步了解了次氯酸销碱性废水吸收二氧化硫的反应机理。次氯酸销碱性废水在吸收二氧化硫后的组分主要是C1CT和0H%影响成分的主要因素是溶液pH值,碱性溶液的发生的脱硫量主要与开始的地和反应结束的pH有关。-在一H高时2=pH较高时,脱硫率般很高。这是由于p,0H浓度大,S0进入溶I-2-2--2-2-=+H+c=液巧〇2+2〇hs〇2〇、s〇i〇s〇+cr)SO4334转化为,由于此过程中废水始终呈现出强碱性,所W对次氯酸钢来说,其自身比较稳定,不会发生自身2=>分解而放出氯气。随着pH下降,此过程中反应为S02+20HTS03I屯0,2’24c=4crs〇3ios〇4,此过程中氨氧根离子含量不断减少,但溶液中仍含有大—量的CIO,废水的脱硫率依旧很高,pH缓慢下降。脱硫效果是由于次氯酸根离子和二氧化硫发生氧化还原反应而來,此时有少量氯化氨气体—2——==(SO2+H2O+CIOS04+HC1、2HC1002+2HC1)放出。当S〇2与20H反应中和T-2-+S〇+C==时l〇S04+HCK且NaC10+HClNaCl+HC10、,主要是战02白烟气体),==2HC102HC1+02T、HC10+HaH2〇+Cn2T,从而有氯气放出。-6-n兰州大学硕+硏究化学化论义利川次氛酸轴碱性废水处理硫酸尾气的相关试验第H章次氯酸纳碱性废水吸收尾气工艺及相关设备31.碱性麽水吸收硫酸尾气工艺根据项目研究内容、吸收剂(碱性废水)、尾气祀制条件和试验规模,为了,并考虑到工业化时的利旧使实验结果更好的接近或符合工厂现有条件,减少改,设计选择TW填料塔吸收为主的碱性废水吸收硫酸尾气工艺造投资;考虑到试验方便和得到更多的实验数据,只是在工艺流程和主要设备不同位置设置T多处、取样点和的测试点,在线监测吸收塔各段的风压风速、风量等。为了更加方便数据采集和提高数据的准确性,对进气和二次尾气S〇2浓度检测系统和风量、风速、风压、温度与湿度检测系统,能在线监测进口处与出口处气体浓度的变化和风量、风速、风压、温度与湿度,采用9英寸液晶显示器进行数字显示与在线数据采集。设置了配气装置(包括废气流量计、S〇2进气阀等),配气浓度可精确控制调节。设置气体混合系统,使风管内的气体分布均匀、取样检测更精确。处理风量、进气浓度等可自行调节。能直接观察到气液接触状况,吸收效率高,实验性强。3.1.1喊性废水填料塔吸收硫酸尾气工芭(1)工艺流程。IIfll獅lj幽3.1碱性废水填抖塔吸收硫酸岸气.X艺及照片(2)实验流程介绍-7-n兰州人巧硕+硏究生学位论文利)j次II氣酸纳碱性废水处理硫酸尾气的相关试验碱性废水由耐腐粟输送,通过转子流量计由填料塔上部经布液装置喷入塔内,,,通,流经填料表面由塔底排出进入受液槽。硫酸尾气由风机抽入过气体一,日成定的进气浓度混合系统与原料气体(S化尾气)相混合。经过填料达到气液充分接触吸收,净化后的气体经除雾器由塔顶排出。(3)主要仪器设备表3.1填料塔吸收装置主要设备简表序号设备数量1塔器主体1奪2微电脑进气S〇浓度检测系统1套23尾气SO,浓度检测系统1奪4微电脑在线巧速检测系统1奪5微电脑在线风压检测系统1^69英寸液晶显示器!*_7在线温度1、湿度检测系统套8数据处理分析系统mi9气体混合系统10气体整流板1_^11系统静庄测U^12S〇2气体进气转子流童计1个PVC,13胆液巧(材质容积90L)1只;14耐腐架1&_15液体转下流量计1个16人T取巧陥测U^17除簿器iej、18丙陆:离屯风机1t_J-19仪表招制征1台试验装置装置整体外形尺寸约:2200mmX日日〇麵X2200mm。(4)主要技术条件与指标动力装貢布置为负压式塔径:巫30(km;塔高约:2100誦;板间距:40〇1皿1,;?1:2:0.日.2m/s:;层数层;空塔气速;填料规格塑料鲍尔环化巧乱堆方式-i'-??*500Pa/m1lh;液气比:OL/m;喷淋密度:68mV(m压力损失约:);雾沫?7%285尖带:小于、处理气量约:50mVh。(5)实验方法和巧驟1)巿确连接实验装置,检查系统是否漏气,并在储液槽中注入待用废碱液。2)打开巧料塔的进液阀,并调节液体流量,使液体均匀喷淋,并沿填料表一500L/h而缓慢流下,当液体由塔底流出后,将液体流量调节至某定值(如人:右)。-8-n兰州大学硕±研究生学化论文利用次氯酸袖碱件废水处理硫酸尾气的巧关试验3)开高压离也风机,调节气体流量,使塔内出现液泛。仔细观察此时的气。液接触状况,并记录下液泛的气速4)逐渐减小气体流量,在液泛现象消失后,填料塔塔能正常工作。开启S〇2一200m进气阀)。,并调节其流量,使气体中S〇2的含量为待用值(如pp,体积分数5)经数分钟,开始测量并记录有关数据。,待塔内操作完全稳定后6)在填料塔的上下取样口用烟气测试仪(或综合烟气分析仪)同时采样。?m开启烟气测试仪0.化/min的采样流量采样5lOin(视气体中的S〇2浓度大,W小而定)。7)在液体流量不变,并保持气体中S〇2浓度在大致相同的情况下,改变气?4日体的流量,按上述方法,测取组数据。S〇?8)实验完毕后,先关掉2进气阀,待12min后再停止供液,最后停止鼓入空气。3.2主要设备与附件简介3.2.1填料塔及填料一一填料塔是也是种重要的塔设备。它为直立式圆筒,内有填料乱堆或整棚在靠近筒底部的支承板上,气体从底部通入,液体在塔顶经分布器淋洒在填料层表面上,分散成薄膜,经填料间的缝隙下流,亦可成液滴落下。填料层的润湿表面就成为气液接触的传质表面。液体在填料层中有倾向塔壁流动的趋势,故填料层较高时常将其分成数段,两段之间设液体再分布器。填料层内气液两相呈逆流接触一。两相的组成是沿塔高连续改变的,这点与板式塔的组成沿塔高做阶跃式变化有别。填料塔结构骇简单,检修较方便,广泛应用于气体吸收、蒸馈、萃取等操作。具有分离效率高,持液量小,压降小,操作弹性大等优点。一些不足之处填料塔也有,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地涧湿填料表面,使传质效率降低(板式塔是气体负荷较小时传质效率降低)不能;直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精饱不太适合等。-9-n兰州大学硕±研究生学位论文利用次氯酸钥碱性废水处理硫酸尾气的相关试验图3.2鲍尔环填料 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄规格材质及比表面积空隙率毎立方米堆密度填料因子II’-2'a*S??mkgnf<)/mm巧积方式a/mm填料个数/1m^//25塑料乱堆2的0.9051.1X10372.6170一本项目选取塑料材料的鲍尔环作为填料塔的填料。它的些参数如表3.2所示。WI图3.3鲍尔环填料在塔中-10-n兰州人巧硕+硏究生巧位论文利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验第四章次氯酸辆废水吸收S〇2气体静态试验研究为了对进行整个过程的全面研究,将具体实验分为两部分:静态实验和动态实验。静态实验就是吸收液在吸收塔呈非流动状态下进行吸收,改变气体条件及其它外界条件来研究碱性废水对二氧化硫的吸收。在试验小试装置上,观察了各种参数对碱性废水吸收二氧化硫后的尾气浓度2+2-2-的变化,试验确立了最佳的阳值、Ca浓度、S〇3浓度、S〇4浓度、气体温度W及溶液温度等工艺条件,对后面的现场动态试验提供了很好的理论指导。滿贼化''、、--、.今、.、Nsc:絕情;^Sty?图4.1白制碱性废水吸收二氧化硫尾气装宜4.1次氯酸钢碱性废水吸收S〇2气体静态试验研究4.1.1气体流速大小与pH变化对次氯酸钢碱性废水吸收S〇2反应的影响影响次氯酸钢碱性废水吸收二氧化硫的主耍因素为初始pH值和终点pH值,一定的影响同时pH值也会对废水中氯的氧化活性有。具体实验条件如下;①采用二氧化硫检测仪检测二氧化硫浓度;②控制二氧化硫气体流速分别为'0.02mVh,0.04mYh,O.OSmVh,0.10mYh;③取巧00ml次氯酸钢碱碱性废水于吸i收塔中;④二氧化硫浓度维持在3500mg/Nm进行实验。在不同流速下分别考察了pH值对次氯酸钢碱性废水吸收S化的影响,其具体"数据见F表(表4.1表4.2表4.3;4.4)。;;表(1)气体流速为〇.〇2mVh-11-n兰州大学硕±研巧生学位论文利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验表4.1固定气体流速下pH值对氛酸钢废水吸收S02量的影响(气体流速为0.02m3/h)时间(min)吸收S〇2量(mg)该段吸收率(%)^--1012014!〇〇.50340--10311214030034399.5..--99101100400235.81.3-19 ̄.511400450如99-92-500659瓜3.9.80450 ̄--8.6955065.295.2500 ̄'--936.1183550560443...4-6160-143.290.2.5.5620 ̄ ̄343740..5.化0巧1580.4-6672%2乙07401..(2)气体流速为0.04mVh3表4.2固定气体流速下曲值对氯酸钢废水吸收5〇2量的影响0.04〇1/1)(气体流速为pH时间(min)吸收SO:量(mg)该段吸收率(%)--11612601204685994....9--1110200462.5.41.51299.60--10.511.4200250189.09930.9-250-.1310300135.7旅50.54--.959.1230033084.0化80-3 ̄.564.854007510W0303.2.-玄04001650993.30.3G)气体流速为0.06m/h表4.3固定气体流速下地值对氯酸轴废水吸收5〇2量的影响(气体流速为0.06?174)时间(min)吸枚S〇2量(mg)该段吸收率(%)^-1.335309959181.1^..--11.511850100348.09840..--11.0511.3100150231.293.609--.81.0200349015150.^4--.699200250115.983.70..73--.54.69250300250.56520.0-3008995.£1641.63(4)气体流速为0.10m/h-12-n州乂学硕+研究生学位论文利W次氛酸饥碱性废水处理硫酸尾气的相关试验'表4.4岡定气体流速KpH值对氯酸轴废水吸收S化M的影响10mVh)(气体流速为化pH时间(min)吸收SO2量(mg)该段吸收率(%)-11.812.6(K50276.098.4--.1.8301164170355.1^0 ̄-.5.0.1n6570123352^-0-5.42060..51111454^3 ̄-.65.5601.120024553J-02001355..48292£从反应机理及反应途径可W看出,吸收二氧化硫主要的影响因素是pH值、一有效氯含量W及温度(般在比较低的温度下反应吸收)等。通过上述实验可知:当pH降到11.4时有少量的HC1气体产生,这可能是因为实验所用的是纯的二氧化硫,反应体系中二氧化硫的量局部过大产生白烟气体盐酸,继续吸收二氧化硫时,pH随之快速降低,从而会伴有大量白烟气体盐酸同时有氯气产生,实验现象与反应机理相吻合。pH过高使得次氯酸的氧化作用减弱,pH过低能够促进氧化作用,但是大大増加了次氯酸的酸分解。4.1.2S化混合气的进气流速对吸收的影响,保持SO,混合气浓度3500mg/Nm不变,而改变进入吸收瓶的混合气体流速。固定吸收瓶中的次氯酸钢碱液为1500mL。采集不同吸收时间的尾气中SO冷量的数据,结果如表4.5和图4.2所示。表4.5不同进气流速对吸化的影响SCV混合气浓度S〇2混合气浓度S〇2混合气浓度S化混合气浓度时间(m)(m)(m)(m)pppppppp(min)33^(0.02m化)(0.04m化)(化)(0?1Om化)2.500007.500iOOno100501104002.50100300400107001504015002010010001400280022.52501500250028002580025002800280027.51400280028002800^2^280028002800-13-n州乂巧硕+研巧牛学位於文利用次氯酸袖碱性废水化理硫酸尾气的相关试验 ̄3500;?-?.'…善?n,;Qn倫JnUnUU戸夺每.觀邮h//’y‘一■?官2卽0化似价h产fr'"■?'!?'f1挂。,化〇2柄化/;*。…0///r200‘/>户戸//■■=1500声/#備,a0^/J4'W’户少5朋—八/D〇5101520253035tmin)(图4.2不同进气流速对暇收的影响中so前时间短,并且气体流速由图4.2可见,流速大的混合气可检测到尾气比较大,这是由于进对吸收效果的影响也。吸收效率随着进气流速的增大而减小。气流速增大导致液体与气体的接触反应时间减小,导致吸收效率降低4.1.3吸收温度对吸收反应的影响'保持S〇度在3500m/Nm\混合气体流速控制在O.OSmVh。吸收瓶中的次2浓g氯酸钢碱液量为1日OOmL。改变吸收的温度,搜集不同吸收时间的尾气中S〇2含量4。.6的数据,结果如表所示°一2〇C个重要因素,在温度低于由围4.3可知,吸收温度是影响吸收效率的。实验。,吸收速率有所加快下时反应速率低,故吸收效果不好随着温度的升高°°4〇60C,,反应过程变化不大。但温度过高时发现,温度在C和,进行吸收反应时?一406(TC。。,操作较好会导致定上程度的脱吸,吸收率降低综上吸收反应在巧4.6不同进气流速对吸收的影响SCV混合气浓度s〇2混合气浓度SCV混合气浓度S〇2混合气浓度时口m)(邮m)(ppm)(ppm)(pp(min)’’.°C)UOC)(60C)(80C)(20002.502507100.5^^lOQ^m300^70040012.5^^800150015^戀-14-n兰州大学硕卡研究生竿位论文利用次氛酸袖祕性废水处理硫酸尾气的相关试验90090071250.5250011250^^1700^^巧5022502^^2750275090028002522850瓦29005^^巧00290029002900303&〇0|—?—。-逊6‘-2*-娩£受械0/lIiOC/S驴2额級-/?*=;i5it.V.-1500iIf/重.,气1?M)/d艰丽■孤3己-051015202巨tmin()图4.3不同温度对吸收的影响_的情况4.1.4吸收过程碱液pH变化通过使用州计检测吸收反应过程中碱液的pH值变化,对吸收过程有更深的了解3500mg/Nm咐,混合气体的流速为化〇6m7h,次氯酸钢碱液。当S〇2浓度为4H值变化,结果如表的量为巧OOmU吸收温度CTC下,检测吸收过程中碱液的p4.7和图4.4所示。H表4.7吸收过程中p的变化情况时间minPH)(0^9.42.59.57.59.6111598.717.58.42日6255.827.530^—--15n兰州大学硕+硏究生学位论文利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验12.*S■**'■、£-、写、击狂3-01.I.I.I.I■I>I.051015202已3035t麵均图4.4吸收过程中pH的变化情况4由图.4可W看出,吸收初期,由于碱液保持过量状态,溶液的pH值基本不-变。随着吸收过程的继续,,碱液中的OH离子遂渐被消耗最终剧烈下降。最后基本保持在酸性状态。42.静态实验结论通过静态实验考察各个参数的变化对次氯酸钢溶液废水吸收二氧化硫尾气222+变化的影响,确定合适的pH值、S041^度、S〇3^农度、Ca浓度、气体湿度W及溶液温度等工艺条件。4.2.1次氯酸钢碱性废水吸收S〇2气体静态试验结果2+2—(1)次氯酸钢溶液的脱硫与州值、Ca浓度大小、反应过程机理、S〇4浓2度、8〇31^度、溶液温度1^及反应气体的温度密切相关。从实验结果及现象可=二W看出,吸收效率随H的变化趋势和反应机理相吻合ll.4p。其中pH时有次气体盐酸放出,这是因素pH影响次氯酸轴碱性废水吸收S〇2产化二次气体的零界点。(2)巧离子等在反应过程中会生成沉淀物,加快了吸收气体的反应速度,,同时,生成的沉淀容易巧塞管道需要及时除去。2(3)S〇3]农度、S化度对吸收的影响都表现在pH较低的情况下,实验过程中,降低亚硫酸根的浓度可有效提高二氧化硫的吸收率,当硫酸根离子浓度较一,大时会在定程度上阻碍亚硫酸根转化成硫酸根,致使亚硫酸根浓度变大,溶-16-n立州大学硕±研究生学位论文利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验液中的亚硫酸根也会増大,导致碱性溶液吸收二氧化硫的吸收率下峰。(4)当温度升高时,溶液的恤下降速度变慢,这与S〇2在温度越高时吸收一率越低是致的。因此,在实际吸收过程中,为提高对S&的吸收效率,尽量要降低吸收液和气体的湿度。--17n兰她大学硕±研巧生学化抢文利巧次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验第五章次氯酸钢废水脱硫的动态试验5.1次氯酸钢碱性废水吸收硫酸尾气动态试验5.1.1填料塔中次氯酸钢碱性麽水吸收硫酸尾气(1)S〇2入口浓度对碱性废水吸收硫酸尾气的影响S〇入日浓度的大小直接决定碱性废水吸收硫酸尾气的效果一定2,本实验在的气体流速W及液气比下考察了S〇2入口浓度对碱性废水吸收硫酸尾气的影响,实验结果如下:1)碱液量为250L/h,气体流量为250MVh在此条件下对S〇2入口浓度变化对碱性废水吸收硫酸尾气的影响进行记录,结果如表5.1所不。表5.1S〇2入口处浓度对吸收率的影响(气体流量巧OMVh,碱液量250L/h)S〇2入曰处浓度(ppm)S〇2出口处浓度(ppm)吸收率(%)m0¥i24046862925082420100724711357352615071mm^-化-n言边一,'路靴-405-!的‘- ̄?弦气的相关试验曇一^|誦^'':,?js?w4aiarjiw?ijwj曲#?w*s*w*s—^°*"°^*??*<*??*^*^^;a°^^*^w?ッ‘紛.—巧)!w巧!;sjfas?5?aw**(#*?se*山)。1^n^lTTlrnf(*巧"-紛>沒??-^^册,—一W一^龜_?■9政-忌夏‘务H.巧@:。。2另一旷W"SK—巧,'-1.t-..tTI.111燃加猶S化(巧OMVh;碱液量为巧0L/h)图5.1入口处浓度对吸收率的影响气体流量为从国5.1可W看出,当气体流量为巧OMVh,碱液量为化化/h时,随着S〇2入出口浓度也逐渐增加,在口处浓度的增加,S&混合气经过次氯酸钢碱液吸收后3S〇入曰浓度不超过471ppm(1350mg/m)时,S〇2混合气经过次氯酸轴碱液吸收2’3:1口80m)〈14m(400/m),达到国家排放标准。S〇2后出口浓度为35ppmg/m化p雌的吸收率随S〇入口浓度的增加有所下降,但都在的%切上,说明次氯酸钢废水2一二氧化梳的方法是种比较好的除去。2)碱液量为4(K)L/h,气体流量为巧OMVh在此条件下对〇入曰浓度对碱性废水吸收硫酸尾气的影响进行了观察,结S252。果如表.所示'M),巧OVh5(碱液皇为40化/h气体流M为表.2S〇2入口处浓度对吸收率的影响口浓02出口浓度(m)吸收率(%)S02入度(ppm)Sppm0^2132793508730562864084888己051248260582^^--19n-禾相关试验马州乂学硕+研巧生学化论文[]用次氣磁纳碱性废水处理硫酸尾气的—心一游—*難4I-运:臺I%4i货-.勇签ififSB側織KCi?KC二?A::缘孩黃是Cw麵400L/h,OMVh)5(碱液量为气体流量为巧图.2S〇2入口处浓度对吸收率的影响1740化/化〇^11下,8〇2出曰处11,5,气体流量为从图.2可^1看出在碱液量为的浓度随着S〇2入口处的浓度的增加也逐渐上升,S〇2祗合气经过次氯酸钢碱液3吸收后出口浓度都低于国家排放标准14化pm(400mg/m)。S〇2的吸收率随着S〇2入曰浓度的增加有所下降,但都在82%W上,具有良好的吸收效果。3化,化〇M7h)碱液量为80/h气体流量为S〇入曰处浓度对碱性废水吸收硫酸尾气的影响’具体实在此条件下观察了2验结果如表5.3。口浓度的增加,S〇2混合气经次氯酸钢碱液吸.3可W看出从图5,随着S化入收后出口浓度基本保持不变,在不同浓度S〇2吸收过程中,混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出口浓度低于16ppm。随着S化入口处浓度的上升’S〇2的吸收率基本98%。,S〇收率都在W上保持不变,在吸收过程中2的吸'i口处浓度对吸收率的影响(碱液尝为80化/h,气体流黨为巧OM/h)表5.3S〇2入入口浓度mS〇出口浓度吸收率(%)S〇()22ppm04991612005992407999931083929984901098^^-20-n当州大学硕+研究生学债论文利用次氣酸納碱性废水处理硫酸尾气的相关试验猫,前Y^忍J**—--一:'|…,,.W—*^aia;,一—,W".i"."T…"1,1,!1,亜,i;’娜區i1"1!U■誦賴麵諭^S1-?戸fKS.苗'.歷-,帝p.—将i'1憂-岩鱼。衣懲*;班玻*户空"參一-A—?kIfSB‘,4—*,?.■,^V?v〇S^22二条kW‘口滅撫骑-3对吸收率的影响8〇〇L/h,气体流量为250M/h)目(碱液量为图.3S〇2入口处浓度34)碱液量为1200L/h,气体流量为250M/hS〇入口浓度对碱性废水吸收硫酸尾气过程的影响,结果在此条件下观察了25.4所示如表。32〇〇L/h流量为巧〇M/h)〇口处浓(碱液量为1,气体表己4S2入度对吸收率的影响m〇出口浓度(ppm)吸收率(%)S〇入口浓度(pp)S220140010023101002401002520010035001005010〇〇1^-21-n兰州乂学硕十研究化学仿论义利W次氛酸轴碱性废水处理硫酸屉气的相关试验,*一_'■_^赌。■_■_■?—Kf巧?-打’气I?-'?一.-。'-3主夺.二会—;巧-兰—r:盞巧--二暴Ml?暑^巧J.*-巧16--?I::::――';;-此;jj.r'.:—‘.-,—.1'山,-.甩?j?L辛j,…J,換20B:涵機捉StEGS巧&二是9黃A二窜1巧mp)图5.4SO2入口处浓度对吸收率的影响(碱液量为1200L/h,气体流量为250MVh)从图5.4可W看出,随着SO2入口浓度的增加,混合气经过次氯酸钢碱溶液吸收后出口浓度都变为0,S〇2气体被碱液完全吸收,在整个不同浓度吸收过程中,混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出口浓度都达到零排放标准。随着S〇2入口1处浓度的增加,S化的吸收率都维持00%,吸收效果良好。35)碱液量为250L化,气体流量为200M/h在此条件下对SO2入口处浓度变化对碱性废水吸收硫酸尾气的影响进行了观察,结果如表5.5所示。5)表.5SOz入口处浓度对吸收率的影响(碱液量为巧化/h,气体流貴为200MVhSO2入口浓度(ppm)SO2出口浓度(ppm)吸收率(%)2263191340408842153875208082581100845901128265212082m^^-22-n-州乂学硕±研究生巧位论文利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验紙--?D:货》■,■t巧:.舍1‘窒置巧’黄=色^.,I及-赛—s*t.-sW_ss一参一?__w?學_5-伞——刪…U.…"l'',"""?.-孤1'Lt^?巧祇友巧#及二诚飘=線<蜘),200MVh5(碱液量为巧OL/h气体流量为图.5S〇2入口处浓度对吸收率的影响250L/h,气体流量为200MVh条件下,随着S〇2由图5.5可W看出,在碱液量为曰浓度也逐渐增加,在入口浓度的增加,S〇2混合气经过次氯酸轴碱液吸收后出,653m(1868mg/m)时,S〇2混合气经过次氯酸钢碱液吸收S〇2入口浓度不超过pp后出口浓度达到国家排放标准,超过653ppm(1868mg/m3)时大于HOppm,,风(400mg/m),送可能是因为液体量小量很大使得气体和液体的接触机会比较小。随着3〇2入口浓度的增加,3〇2的吸收率逐渐下降,但都在82%^^上。6)碱液量为400Uh,气体流量为200MVhS&入曰浓度对碱性废水吸收硫酸尾气的影响,结果如表在此条件下考察了5.6和图5.6所示。4〇〇L/h,200MVh)表5.6S〇2入口处浓度对吸收率的影响(碱液貴为气体流M为mm)吸收率(%)S〇入日浓度(pp)S〇2出口浓度(pp2no0^巧420942913093340927545090巧日42609088600856829588m^^-23-n州乂学硕+研究牛学位论文利用次氯酸袖碱性废水处理硫酸尾气的相关试验-巧S满*^— ̄■_,_H?^^遲^麵扱?g-i,CCaa燃,g访:’,晋'争:—*安媒,吉公a織發.么A_^,fc'W?a>—??a_山______J?,玄.-??1^? ̄*",?,私"?.况4^""’4.…‘,,'誦j,",鞭宁,細:^.""",*,P*w囉w^,,紛支^,蘇孩亥I燃:^技或?^cpp(碱液量为4〇〇L/h,气体流量为200MVh)图5.6S〇2入口处浓度对吸收率的影响MVh和碱液量为400L/h条件下,随着S〇2由图5.6可W看出,在气体流量为2〇〇S〇出口浓度也逐渐上升,2混入口处浓度的增加,合气经过次氯酸钢碱液吸收后,口浓2286m/,S〇的吸收率略且两项都低于lOOppm(gtn)。随着S化入度的增加有下降,但都维持在88%1:^上,保持着良好的吸收效果。7)碱液量为80化/h,气体流量为200MVh在此条件下对S〇2入口浓度变化对碱性废水吸收硫酸尾气的影响进行了观.7。察,结果见表5'撕化/h>气体流黄为200MVh)表元7S〇2入口处浓度对吸收率的影响(碱液量为m〇出口浓度(ppm)吸收率(%)S〇入口浓度(pp)S22 ̄'14002121991003102412399954049640109920100751^^^-24-n兰州大学硕±研究化巧位论文利W次氛酸钢碱性废水处理硫酸居气的相关试验,——游——,J嫁—■—扉*…^嫁麵?■-?**?*—?■孩*^旋.iI?-基,@養夺'j二《*跨;兰茫"巧■-^1驾一!'、遂,,Ag—?jcc-"巧-Stg4iKIa1_SV8一It'*掷機機機機臟^臟二sit?么乙忽玄密pm)3(气2〇〇M/h;碱液量为800L/h)图5.7S〇2入口浓度对吸收率的影响体流量为.为8(K)L/h,气体流量为200MVh下,随着S〇2入口浓由图57可知,在碱液量口浓度基本不变,均在2〇PPm度的増加,S〇混合气经过次氯酸轴碱溶液吸收后出2。同时,S〇的吸收率也基本不变,都维持在99%W上,可W看作是完全吸W下2收。81200L/h,气体流量为200MVh)碱液量为在此条件下对S〇2入口浓度变化对碱性废水吸收硫酸尾气的影响进行了观。察5.8和图5.8所示,具体实验结果如表312〇〇L/h,气体流崖为200M/h)表5.8S〇2入口处浓度对吸收率的影响(碱液量为(m收率(%)入口浓度m)S〇出口浓度pp)吸S〇(22pp ̄01002110010031110045000100已62100742010日8910-25-n兰州大学硕+研究生学位论文利用次筑酸轴碱性废水处理硫酸尾气的相关试验f嫁-…m?誦誦隱 ̄據披Wi一—巧i9.'岩-今.◎巧—心^4!巧运》警?3?巧-呈皇-,茲资.芭巧,ffC■L—L—jt■t1-:IT,:,:,二式二六,广个巧肥:市十4.年手寸,写沒巧^滅^機;叛纖二马讀巧么二巧S(郎巧图5.8S〇2入日浓度对吸收率的影响(气体流量为200MVh;碱液量为1200L/h)200M,512L化2从图.8可W看出,在气体流量为/h,碱液量为00时,随着S〇入口浓度的增加,S〇2溜合气经过次氯酸钢碱溶液吸收后出口浓度都为零,S〇2气体被碱液完全吸收,在整个不同浓度S〇2吸收过程中,S化混合气经过次氯酸轴碱液吸收后出口浓度都达到零排放。在整个吸收过程中,随着S〇2入口浓度的增1力口,S〇2的吸收率都维持00%。9250L50M,)碱液量为化,气体流量为1/h在此条件下考察了S〇2入口浓度对碱性废水吸收硫酸尾气的影响,具体实5。验结果如表.9所示35.9S〇口处浓12h表2入度对吸收率的影响(碱液罵00L/h,200M):为气体流虽为/S〇2入口浓度(ppm)S〇2出口浓度(ppm)吸收率(%)^0362109949120996102599^98-26-nJ女州义举硕+研究牛举仿论义利用次氯酸袖碱巧废水处理硫酸尾气的相关试验,,關.■■.約二,…—孩1*巧:K,’?E-皆C富"i’!呈r,哪:空旁.故■.=-色‘毎^泣,八■?義"響禱.。,奢n-—X成f*.>—",A■,哪?...""—.」f气織職獵觀職,磯二被殺、□線餘骑3(0L/h,气体流量为巧〇M/h)图5.9S〇2入口处浓度对吸收率的影响碱液量为巧,5015M,气体流量为〇/h,碱液量为2L化时随着S〇2由图5.9可W看出,在口浓度逐渐增加,在不入口浓度的增加2混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出,S〇同浓度S〇2吸收过程中,S化混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出口浓度小于,S〇m排放标准MOm(400m/m)。S〇2的吸收率随2入口60pp,小于国家ppg%。浓度的增加基本维持不变,都维持在98W上,具有良好的吸收效果1L/h150MVh0)碱液量为400,气体流量为在此条件下对了S〇2入口浓度变化对碱性废水吸收硫酸尾气的影响进行了验结果如表5.10所示。观察,具体实'4h,ISOMVh)表tlOS〇2入曰处浓度对吸收率的影响(碱液量为(X)L/气体流黃为%m(m)吸收率()S〇入曰浓度(pp)S〇2出口浓度pp20^270599994018500129964014986411971750259830^-27-n州人学硕+研究牛巧仿论义利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验...一…1W)……S叩.—■.t§1嫁^^^?—?^麵獻晒I,-".垂1!■",",誦柳■巧1.f擬《'!tI'.OSa&粒-是面:i脊I二公-巧增*i"—.^卷1?_r恐?子,-曇_巧交*.*。?S.L担止….‘■6ii——五马二兀—.■.^斗:二。'm7t£没交端;tmraTtiim??二5.单京入三赛玄CP穿瓣〇2(碱液量为400L/h,气体流量为巧OMVh)图tioS入口处浓度对吸收率的影响2Vh400L化时,吸收后S〇由图50可看,在气体流量为150M,碱液量为.1出2S〇2入口,S〇出口浓度都低于出口浓度和2的吸收率随S〇浓度的增加基本无变化30m,S〇2的吸收率都在98%W上。pp150MVh11)碱液量为800L/h,气体流量为在此条件下对S〇2入口浓度变化对碱性废水吸收硫酸尾气的影响进行了观察5.11所示。,具体实验结果如表口化h,OMVh)511S〇2入(碱液貴为如/气体流景为巧表.处浓度对吸化率的影响%S〇m)S〇出口浓度(m)吸收率()入口浓度(pp2pp2^001003124700100刷09974001008412999661001100I-28-n^州大巧硕+研究个学位论文利用次氣酸视碱性废水处理硫酸尾气的相关试验—巧吧Ij-妥-',-——―烫HHII《?诚側gK'M?忍盈.’宫’夏K-方;和g,巧一*■巧?*=女巧—…,-#巧厂ii-…?^参參…秦重E-,赛.?S-i£,t>:■i?iJ1*一J為,s..i.iAI.kt.,|*?:巡3^5^:,窃3^微这2添:巧:滋52濟二棘黙、二镜缠鉤31)(800L/h,气体流量为50M/h图5.11S〇2入口处浓度对吸收率的影响碱液量为IMVh碱液量为800L化时S〇2入曰1,随5,SO,由图.1可W看出在气体流量为浓度的增加,混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出口浓度都接近于零,可W看作是,〇2的吸收率都维持在99%W上。完全吸收。在整个吸收过程中S5012)碱液量为1200IVh,气体流量为1MVh在此条件下对S〇2入口浓度变化对碱性废水吸收硫酸尾气的影响进行了观日12察.所示。,具体实验结果如表31200L/h巧0M/h)512〇曰处浓度对吸收率的影响(碱液童为,气体流量为表.S2入S〇出口浓度m)吸收(%)S〇入口浓度m)2(pp率(2pp^010034201004910巧001007320100010082096501000100--29n苗州乂学硕±研巧牛学仿论义利川次氯聰钢碱化废水处理硫酸尾气的相关试验!—?效??——■ ̄————,歲1I ̄ ̄-一^—?!滚 ̄醒禱一输H§1嫁殺--m核,霞。踢羣^蓄'養-赛10-.t—fe占i-占._乂—占,?,ii,t占gi!1,子滅'震纔怒簿端2^装歲偽装签车徽巧鱗I緣二^凌孩么C赛T!;pp乘口处(和臟量为1200L/h,气体流量为巧〇M3/h)图5.12S〇2入浓度对吸收率的影响51气体流量为ISOMVh,碱液量为口OOL/h时,随S化入口由图.2可W看出,在S〇2出口浓度都为零,气体被碱液浓度的增加,混合气经过次氯酸钢碱液吸收后个不同浓度S〇2化收过程中,S〇2混合气经过次氯酸钢碱液吸收完全吸收,在整后出口浓度都达到零排放。综上所述,在相同进口风量条件下,吸收效率随着碱性废水量的增大而增大,800L化时,气体的吸收效率与废水量而风量对其吸收效果影响较小。当废水量在800L化在0L化,选用碱性废水流量为,120接近。从企业经济实用方面综合考虑风量为150MVh的条件下进行操作。尾气的影响(2)不同液气比对次氯酸钢碱性废水吸收硫酸'一'=L/hM7h)L/M)是烟气脱硫的个:(的大小(液气比碱液量()气体流量。,,有利于烟气脱硫同时由于重要技术参数。比值越大,即气液接触面积越大,H,碱性废水p值固定,因此比值越大在单位时间内进入的碱性废水的量就越多脱硫的效率也相应越高。当比值过大时,液体量的增大’脱硫剂的浓度提局,气在吸收液中的扩散影响较大。因此选择合适体通过碱性废水的下降太快,对气体一。本实验在定的气体流的液气比对于吸收的正常运行,经济实用等有意义重要速W及S〇2入曰浓度下考察了液气比对碱性废水吸收硫酸尾气的影响。1)气体流量为巧OMVh在气体流量为巧OVT/h条件下考察了不同液汽比对碱性废水吸收硫酸尾气的影响,实验结果如图5.13。-30-n兰州大学硕+硏究生学位论文利用次氣酸納碱性废水处理備酸犀气的相关试验防S及^1.友巧去;yI*"?心-屋a哇?^31I*燕奋''''■?*'一?一'—'#*-一?*受I‘孩貪t,嗯:霉S.?W巧iwi占"《-…WiU"?tjyjt"glai4刚柏了依!@^fSy^?'???々沒气這1导;二***■—公.S么爲妓■气TZH.资!’*■…3巧气公.2;邊-?-?-涼細鬥I三1-A色?3JS*I;I、:1爾2沒玄立■^燃額獅二化滅f(剌(气体流量为巧〇M3/h)图5.13不同液气比对S〇2气体吸收率的影响,经过次氯酸由图5.13可知,在气体流量为巧OMVh时,随着液气比的增加1口浓度逐渐减小.6时,在不同度轴碱溶液的混合气被吸收后出,在液气比达到S〇2吸收过程中,S化混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出口浓度低于国家排放标,:混合气经过次氯酸钢碱液吸m),S〇准14化p(400mg/m。当液气比持续增加时2日浓度接近于零,达到S〇气体零排放。在较小的S〇2入口浓度处,不同收后出2S〇入曰处气体浓度的不断增大,不同液液汽比下S〇,随着22的吸收率差距较小汽比下。S〇2的吸收率差距也逐渐加大20MVh)气体流量为20:在气体流量为200MVh条件下考察了不同液汽比对碱性废水吸收硫酸尾气的514出,在气体流量为2〇〇M3/h条件下,随着.。影响,实验结果如图从图可看S02混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出曰浓度逐渐减小,在液气液气比的增加,口浓度低于10化pm比达到2时,不同浓度S02混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出3一46比进步增加时,液气比分别在和时,S〇2混合气经过(286mm)。当液气g/口浓度接近于零,S〇气体零排放。不同液汽比下S〇2次氯酸钢碱液吸收后出达到2SC>的吸收率〇入日浓度的不断增大,在不同液汽比下2的吸收率差别较小,当S2。良好的吸收效果,吸收率都在上数值也逐渐变大,气体具有--31n--直州乂巧硕利用次氯酸轴碱性废水处理硫酸尾气的相关试验7b研究牛_学位论文織,巧1!-扳?^〇125*.。,3815俊.巧W蠢W讓亏玄2I旁'夺《气色iI汝二磯巧.至??I于墨户^一。-^心*<^断?A.vw-'户妨||||Higg|迦^IH<IIG,?'i-3—s■Ia?as.I■;玉滋滅策沒豐^2'爲織巧沒綱二5凌1么二综I密pi)(气体流量为2〇〇M3/h)图5.14不同液气比值对S〇2气体吸收率的影响,在液气比达到在相同进口风量条件下,各吸收效率随着液气比增大而增大46时相差不多,6时。液气比在时条件下,吸收效率与液气比在,吸收效率最好故从经济角度考虑,也可用4为吸收流量进行操作。在2时的液气比下,较高浓度的S〇尾气也依然能够达到排放标准。2'3)气体流量为巧OMVhM;化时当气体流量为150,观察了不同液汽比对碱性废水吸收硫酸尾气的影5。响.15,实验结果如图,—及?!;巧|"■.!-■誦廣■-忍东i邊fi,'.?,",j扣‘欄:断;秦-巧^二11/'黃-狡占-■运黨…占57璋2:一1粉忠-……每气:i5々:臺J猜吉'----讀i亩■/?二度一^_為-索山:必?/;货氏-M.记思二-鹿二…‘—…—*—"-漏…議S喔■.補隱:.I?.\-‘,—主 ̄一^—--^^^.声VS吉广:二"■,,'??’,投:::質,遂隊;終;;减磁嫁就^2於載江二吉A二盞蓋:巧.^黃:辨)1日Vh)(OM圏5.15不同液气比对SQ:气体吸收率的影响气体流貴为-32-n朴利用次氛磁轴碱性废水处理硫酸尾气的相关试验I乂学硕+研究牛.学仿论文随着液气比的逐渐增加,S〇2混合气经过次氯酸钢碱溶液吸收后出曰浓度逐渐减小1.67时,在整个不同浓度S化吸收过程中,S〇2混合气经,在液气比达到过次氯酸钢碱液吸收后出口浓度远低于国家排放标准,其排放浓度小于6〇PPm。2。,SO在整个吸收过程中,具有良好的吸收效果的吸收率都在%%^上在相同进口风量条件下,各吸收效率随着液气比增大而增大,在液气比达到8时,吸收效率最好。而图中也可W看出,液气比在1.67时条件下,吸收效率与1.67。,为吸收流量进行操作液气比在8时相差不多,故从经济角度考虑也可用(3)气体流速对次氯酸钢碱性废水吸收硫酸尾气的影响一气体流速的大小也是湿式烟气脱硫的个重要技术参数。气体流速的大小决的时间长短,从而影响S〇2的吸收定气体在吸收塔中的停留时间,影响气液接触效率。因此选择合适的气体流速对于吸收的正常运行,节约吸收的费用等有重要意义一S化入口浓度下考察了不同气体流量对碱性废。本实验在定的碱液量W及水吸收硫酸尾气的影响,具体实验结果如下:1)碱液量为25化/h在此条件下考察了不同气体流量对碱性废水吸收硫酸尾气的影响,实验结果日1如图.6。"似,,r产———I巧■...-E滚?,A,*一盛'.城羣.:I*'…*'…看象:S严:20!織满奔-表:S巧I."狂?占*VS,户?泣舌1巧.;呈SI巧^iJ-诚IT二'-—ii.a——ig11■巧I-,,m交蔬2m:c微2公冷:2獄悠:m二号;乂却,二讓签;碟;吸收率的影响(碱液虽为巧化/h)凶5.16不同气体流速对S化气体516,巧化/h时,气体流量增加后,S〇2混合气经过次由图.可知在碱液量为氯酸轴碱溶液吸收后出曰浓度增大,在气体流速为ISOMVh,在整个不同浓度S〇2吸收过程中,当二氧化疏进口浓度低于5〇〇p卵时SO2混合气经过次氯酸袖碱液吸曰浓度低于国家排放标准日Wm,随气体流速收后出。当二氧化硫进口浓度大于pp一200〇M7h口,S〇溜合气经过吸收后其出进巧增加时,气体流量分别在和巧时2--33n兰州乂学硕+硏究生学位论文利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验浓度略大于国家排放掠准。2)碱液量为400L/h在碱液量为40化/h条件下考察了不同气体流量对碱性废水吸收硫酸尾气的影响,实验结果如图5.17。,S〇174(K,25)L/h条件下随着气体流量的不断增加由表.可知,在碱液量为分别为150200OMVh,和化混合气经过碱液吸收后出口浓度逐渐增大,在气体流速3时口浓度都低于国家排放标准14〇PPm(400mg/m)。,经次氯酸钢碱液吸收后出逐渐增加时。在较,S化的吸收率逐渐降低在相同S〇2入口浓度下,当气体流速S〇的吸收率相差较小,随着S化入曰浓度小的S化入口浓度处,不同气体流速下2S〇的吸收率差距也逐渐加大。保持着良好的吸收的逐渐增大,不同气体流速下2效果,吸收率都在8〇%W上。脚,1"巡P1馈-燃画^―■■麵^難^4双酶巧—■3W■秦拜—资-盛愈,二,-2CC'?一n.〇?這玄气:辛;巧;《:i.:因.|‘>-?*??空S舌2巧:顯fl:.羣交巡S芝,j--?'■"■;mIs;%1连空气.;5亏1瘦'-L—物t‘眉■I"!憲■:酬■■■■—UlI;虽*一,I…卒:鮮,細巧,爾巡招友友c広r立333二是巧t公:巧度纔鸣40化/h)(圏5.17不同气体流速对吸收率的影响碱液M为L3)碱液量为800/h在碱液量为800L化条件下考察了不同气体流量对碱性废水吸收硫酸尾气的影响5.18。,具体实验结果如图-34-n兰州乂学硕+硏巧生学位论文利用次氯酸纳碱性废水处理硫酸尾气的相关试验,您■■ ̄c.j孩— ̄。^I一‘?*?*"^.去*5苗法定舌20韻:n琴?&飾-纪tsym和症羡香孩-巧,户孩,运?一li心碌袭夏1云0線;Tt夏■务.Z--告巧—》女—-爲沒f|千-把"I一瓦*,;,^^。一知扣讯、AYSW妨iIggy巧>''………'!,f,琢:媛0-Ss^ra^纖於玄!ox:二哀逆lAc签1當pm)(80化/h)图5.18不同气体流速对吸收率的影响碱液量为150,200和5为800L化条件下,在气体流速分别为由图.18可知,在碱液量口0。S〇22,S〇2混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出浓度都接近于50M/h,不同浓度97%上。,保持着良好的吸收效果的吸收率都维持在W4)碱液量为1200L/h在碱液量为1200L化条件下考察了不同气体流量对碱性废水吸收硫酸尾气的影响5.19所示。,实验结果如图,嫁,凉I—-投??……BH#H?—"麻HfriIX11iP,1i*I■i疯,.二.—'?-—'*',山‘《气之s。-、H,,‘’-*—v"巧-巧^#气5舌二。.g;言1.|t-——■',■艺是:‘与夺%气玄.!rT:*Ii:f二….。…—^?,:-—-及h*tIfI雜Hi—'1■1講瞧扣i(IPI.ir一戒'4.Pt^_t..-_-iI,.".,§8,s‘L—i1-—'—-态t…",Vf"!,'了妓30描巧£?^:株:说I;拭I1X絶:姑二云為奇AI《哀;巧巧j120)5S化气体吸(碱液量为0L/h图.19不同气体流速对收率的影响150,20051,1200L化条件下,在气体流速分别为山图.9可知在碱液量为-巧-n兰州乂学硕±研究生学位论文利巧次氛酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验和250MVh,在整个不同浓度S〇2吸收过程中,S〇2混合气经过次氯酸钥碱液吸收后出口浓度都为0,达到了零排放标准,在整个不同S化入口浓度下,S〇2的吸收率都为100%。5.2小结在前面对碱性废水吸收硫酸尾气作用机理W及静态试验基础上,进行了次氯酸钢碱性废水吸收硫酸尾气的动态试验,在填料塔中考察了气体浓度、液气比W及气体流速等参数对碱性废水吸收硫酸尾气的影响,优化了的工艺参数,确定了一最佳的碱性废水吸收方案,为下步碱性废水吸收硫酸尾气的工业化奠定基础。主要结论如下:次氯酸轴碱性废水在填料塔中吸收硫酸尾气的动态试验结果表明:①当液气—入口浓度比大于1.巧时,在考察的气体流量(巧0300mVh)和S〇2(<645ppm)范围内,S化混合气经过次氯酸钥碱液吸收后出曰浓度都低于国家排放标准314m(400mm)比降为1时,在考察的大部分S化入曰浓度范围内,化pg/;②当液气S〇2混合气经过次氯酸钢碱液吸收后出日浓度都低于国家排放标准。但当S〇2入日浓度超过472ppm时,次氯酸钢碱液吸收后出口浓度高于国家排放标准。-36-n兰州大学硕±研究生学位论文利用次氯酸钢碱性废氷处理硫酸尾气的相关试验第六章结论6.1主要结论1、分析测定了次氯酸巧废水的主要成份,为碱性废水吸收硫酸尾气提供了基础数据。次氯酸钢废水主要活性成份及含量:@有效氯含量为9.3942%;@游离碱摩尔分数为:0.1261〇1〇1/心@质量分数:0.5074%H约为12.56。为;④p2、探讨了次氯酸钢碱性废水脱除二氧化硫的机理,为碱性废水脱除硫酸尾气工艺研究提供了理论依据。二氧化硫后的活性组分主要是-次氯酸钢碱性废水吸收OW和C10,影响送两种成分的主要因素为溶液pH值的大小。碱性溶液的脱硫量大小,主要与其开始—H和终点H有较大关系…pp。巧较高时,脱硫率般很高。这是由于地高时,OH-’2-’2-+2〇h=+H+c=浓度乂s(2〇、s〇i〇s〇+CD转化为,s〇2迸入溶液(s〇2V342S〇4%由于此过程中废水始终呈现出强碱性,次氯酸钢自身比较稳定,不会发2^2'+20=+H生自分解而放出Cl2。随着pH下降,因此过程中反应为S02JTS0320,S〇3‘2——+c=ios〇4+cr此过程中有效OH,离子含量不断减少,但溶液中仍含有大量的-旧很离a〇H。离子,废水的脱硫率依,p缓慢下降脱硫过程反应效果,是由次氯酸根离子和二氧化硫发生氧化还原反应来决定的,过程中还会有少量氯化氨气体。。放出当反应已基本进行完全即有效碱基本被中和时,有少量氯气放出3、通过动态试验,优化了碱性废水(NaClO)脱除二氧化硫的相关工艺条件,,优选出适合工业实际的硫酸尾气吸收剂,得到了最优操作参数为该项目工业化奠定了基础。6.2研究展望综合上述研究结果,,结合工厂实际考虑到生产安全、高效、优质,减少麻烦,推荐采用现有填料塔尾气处理工艺,只需投资少量改造经费,増加次氯酸钢碱性废水输送累、管道和必要的阀件,就可在短期内实现工业化生产,年可节约-37-n兰州大学硕±研究生学位论文利用次氛酸纳碱性废水处理硫酸尾气的相关试验费用在2000万元W上。-38-n兰州大学硕±研究生学位论义利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气的相关试验参考文献[1]化工百科全书编辑委员会,化工百科全书(第11卷),北京:化学王业出版社,19%:87-88.-[2]崔广书,袁有才.傅学起《第八届全国大气环境学术会议》,2000(10),工业[3]仲兆平兰计香,金保升等.流态化吸收式烟气脱硫技术研究[J],(.硫酸20006):38-41.[4]冯鸣熙,曹伟.烟气制酸尾气钥减法.化工单元过程及设备课程设计M閒匡国柱,史启才主编.化学工业出版化2002[6]罗康碧,罗明河,李沪萍编著.反应工程原理[M].科学出版杜2005,[7]黄规张俊丰.氧化巧烟灰脱除废气中二氧化硫扣.化工进藤2007(0巧8.二[]陈南洋国内有色冶炼低浓度氧化硫烟气制酸技术的应用与进展[J].工程设计与研究.2005(02)-[9]张慧.石石膏湿法烟气脱硫在我国电厂的应用[打,齐庆杰,孟游灰石能源技术与管理.2007(04)石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术[10][J].环境科技.2008(S2)一[11]张麟.国内硫酸装置尾气处理王程技术进展[J].硫酸工业.2012(05)[12]唐玉凤、刘超、任吉萍、郭家秀、楚英豪.硫酸尾气处理技术现状与趋势[J].四川化工.2012(01)-39-n兰州大学硕±研究生学化论文利用次氯酸納碱性废水处理硫酸尾气的相关试验在学期间的研究成果1、参与了利用次氯酸钢碱性废水处理硫酸尾气课题的实验室相关工作。-40-n兰州大学硕±研究生学位论义利用次氛厳钢碱性废氷处理硫酸尾气的相关试验致谢'本论文是在我的导师胡秀琴副教授的悉I心指导之下完成的。在此篇论文的撰写过程中,感谢胡秀琴副教授给予我的悉似指导,我的硕去学位论文才取得了厨满成功。在论文选题及撰写的过程中,胡秀琴副教授为我提出了许多宝贵意见,给了我很《启示W及莫大的帮助。他严肃的科学态度,严谨的治学精神,渊博的理论与实践知识,精益求精的工作作风,都对我产生了很深的影响。我衷感谢胡秀琴副教授对我的淳淳教导和无私的帮助,向胡秀琴教授表不最崇高的敬意。、本论文的完成化离不开罔事的关<心与帮助在此也要感谢他们在论文的开,题、初稿期间所提化的宝贵意见,经历了思考和启示,也更加了解了装畳操作的关键所在,因此倍感珍惜。-4-1