吸附法处理二氧化硫
- 格式:doc
- 大小:150.00 KB
- 文档页数:8
SDG吸附剂法处理酸性废气净化方案酸性废气是指含有酸性气体成分的废气,在许多工业领域都会产生,如化工、电子、冶金等。
酸性废气的主要成分包括二氧化硫、氯气、氟气、氯化氢等,这些气体会对环境和人体健康造成严重危害。
因此,如何有效处理酸性废气尤为重要。
目前,处理酸性废气的方法有很多,其中SDG吸附剂法是一种常用的净化方法。
SDG吸附剂法是指利用SDG吸附剂对酸性废气中的酸性气体进行吸附分离,从而达到净化的目的。
下面是一个基于SDG吸附剂法处理酸性废气的方案:1.设备选择:选用具有一定比表面积和孔隙度的SDG吸附剂,如活性炭、氧化铝等。
吸附剂的选择应根据废气的成分和浓度来确定。
2.设备布置:酸性废气净化系统主要由吸附塔、再生塔和风机等组成。
吸附塔用于吸附废气中的酸性气体,再生塔用于去除吸附剂中的酸性气体,并将其重新利用。
吸附塔和再生塔应采用层叠结构,以增加吸附和再生效果。
3.工作原理:酸性废气经过预处理后进入吸附塔,在吸附剂的表面发生吸附反应,将酸性气体分离出来。
经过一定时间后,吸附剂达到饱和状态,需要进行再生。
再生塔中加入适量的热空气或蒸汽,将吸附剂中的酸性气体释放出来,并通过排气管道排出。
4.再生系统:再生过程中释放的酸性气体通过排气管道进入酸性废气处理系统,进行净化处理或直接排放到大气中。
排出酸性气体时应遵守相关的环境保护法规。
5.控制系统:通过对吸附剂塔、再生塔和风机的控制,实现酸性废气净化的连续运行。
同时,可以根据废气的特性和浓度进行参数调整,以提高净化效果。
6.安全措施:处理酸性废气时需要加强对操作人员的防护措施,如戴防毒面具、穿防护服等。
同时,还需要定期对吸附剂和设备进行维护和清洗,以保证其正常运行和净化效果。
总的来说,SDG吸附剂法是一种有效的酸性废气处理方法,具有处理效率高、操作简便等特点。
但在实际应用中,还需根据具体废气的成分和浓度来选择和调整吸附剂和操作参数,以达到更好的净化效果。
二、甲醛溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺比色法〔2〕(一)原理空气中二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后,生成稳定的羟基甲基磺酸,加碱后,与盐酸副玫瑰苯胺作用,生成紫红色化合物,比色定量。
(二)仪器(1)可调定量加液器5ml,加液管口内径φ1.5~2mm。
(2)其他所用仪器同一法(910页)。
(三)试剂(1)吸收液(甲醛-邻苯二甲酸氢钾缓冲液)①储备液:称量2.04g邻苯二甲酸氢钾和0.364g乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)溶于水中,移入1L容量瓶中,再加入5.30ml37%甲醛溶液,用水稀释至刻度。
储于冰箱,可保存一年。
②使用溶液:临用时,将上述吸收储备液用水稀释10倍。
(2)2mol/L氢氧化钠溶液称取8.0g氢氧化钠溶于100ml水中。
(3)3g/L氨磺酸钠溶液称取0.3g氨磺酸钠,加入3.0ml2mol/L氢氧化钠溶液,用水稀释至100ml。
(4)4.5mol/L磷酸量取307ml磷酸(优级纯,ρ20=1.69g/ml),用水稀释至1L(5)0.25g/L盐酸副玫瑰苯胺(PRA)溶液称取0.025gPRA溶于100ml 4.5mol/L磷酸溶液中。
(6)二氧化硫标准溶液称取0.20g亚硫酸钠(Na2SO3)及0.01g乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na)溶于200ml新煮沸并冷却的水中。
此溶液每毫升含320~400μg二氧化硫。
溶液需放置2~3h后用碘量法标定其准确浓度。
标定方法和所用试剂同一法。
标定后立即用吸收液稀释成1.00ml含5μg二氧化硫的标准溶液。
(7)二氧化硫渗透管用重量法校准渗透管,渗透率范围为0.1~2.0μg/min,不确定度为2%。
(四)采样1. 30~60min采样用一个内装8ml吸收液的普通型多孔玻板吸收管,以0.5L/min流量,采气15~30L。
2. 24h采样用一个内装50ml吸收液的直筒型气泡吸收管,以0.2L/min流量,采气288L。
采样期间应避免日光照射样品。
吸附法脱除烟气中二氧化硫的实验研究杨嘉谟;苏青青;高凤;刘华洋【摘要】采用改性的活性炭、沸石、累托石和粉煤灰作为固体吸附剂,研究了吸附法脱除模拟烟气中低浓度二氧化硫的可行性,比较了几种固体吸附剂的脱硫效果.研究结果认为4种固体吸附剂在吸附模拟烟气中SO2的吸附能力顺序为:活性炭>粉煤灰>累托石>沸石,其中最佳吸附效果的是活性炭,其最大脱硫率可达98.71%,平均脱硫率也可达到66.58%.探索了改性活性炭脱除烟气中低浓度二氧化硫的影响因素,实验表明:空速对活性炭脱硫效果的影响较大.随着空速的增加,停留时间变短,在同样累计通气时刻,脱硫率下降;低温吸附时,随吸附温度升高,吸附量降低;但在高温出现化学反应吸附时,吸附温度高则反应速度快,脱硫效果好;此外,硝酸浸泡时间越长,活性炭吸附脱硫效果越好.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2008(030)002【总页数】4页(P54-57)【关键词】吸附法;烟气;脱硫率【作者】杨嘉谟;苏青青;高凤;刘华洋【作者单位】武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北,武汉,430074;湖北三峡大学机械与材料工程学院,湖北,宜昌,443003;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北,武汉,430074;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】X701.30 引言由于排放烟气中的二氧化硫是造成空气质量恶化、酸雨日益危害严重的主要原因,因此二氧化硫是我国规定的总量控制的大气污染物之一[1].控制燃煤二氧化硫排放的方法主要有三种[2],即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫(亦称烟气脱硫).烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization,FGD)是目前应用最为广泛、效率最高的脱硫技术,主要有石灰-石灰石湿法脱硫、吸附法脱硫、选择性催化氧化法脱硫等.吸附法烟气脱硫属于干法脱硫的一种,它是利用吸附剂吸附烟气中的SO2达到净化烟气的目的,并将吸附的SO2变为各种产品加以利用.吸附法脱硫具有二次污染少且吸附剂能反复利用,工艺过程简单的优点.近年来,以活性炭(焦)、煤制脱硫剂、活性炭纤维、沸石、氧化铝等为脱硫剂的烟气脱硫研究较多[3].本研究采用改性固体吸附剂进行模拟烟气中低浓度二氧化硫脱除的实验研究,探索了活性炭、沸石、累托石和粉煤灰改性后脱除烟气中低浓度二氧化硫的可行性,比较了几种固体吸附剂的脱硫效果.1 实验部分1.1 实验药剂主要实验药剂有:硫代硫酸钠(Na2S2O3),AR,焦碱集团化学试剂厂;氨基磺酸铵(NH4SO3NH2),AR,天津市福晨化学试剂厂;可溶性淀粉(C6H10O5),AR,浙江湖州市菱湖食品化工厂;碘化钾(KI),AR,天津市凯通化学试剂有限公司;氯化钠(NaCl),AR,天津市科密欧化学化学试剂厂;盐酸(HCl),AR,武汉市亚泰化工试剂有限公司;硫酸(H2SO4),AR,武汉市亚泰化工试剂有限公司;硫酸铵[(NH4)2SO4],AR,天津市德恩化学试剂有限公司;碘(I2),AR,天津市科密欧化学试剂开发中心.1.2 吸附剂改性本实验在预先研究中发现未经改性的各类吸附剂的吸附性能较差,因此选择了几种改性方法对吸附剂进行改性,预备工作研究表明改性后吸附剂吸附性能均有明显提高.1.2.1 改性活性炭的制备[4] 取一定量的洗净并烘干的活性炭,分别在室温和沸腾的温度下用硝酸浸泡.浸泡时间为4 h.浸泡之后用水洗净,烘干、待用.1.2.2 改性沸石的制备[5] 采用碱液浸泡对沸石进行改性.将一定量的沸石放入烧杯中,用1 mol/L的NaOH溶液浸泡24 h,洗净烘干待用.1.2.3 改性累托石的制备[6] 将钛酸丁酯(C16H36TiO4)在搅拌条件下溶于定量的无水乙醇及二乙醇胺溶液中,搅拌一定时间,得溶液A;按一定的化学计量将蒸馏水和过渡金属盐、无水乙醇配制成溶液B.然后在搅拌的条件下将B溶液倒入溶液A 中,搅拌一定时间制得柱撑剂凝胶C.称取一定量的累托石置于蒸馏水中,并搅拌一定时间制成累托石悬浮液.在一定温度下,将柱撑剂凝胶C加入到不断搅拌的累托石悬浮液中,使其充分反应后,静置24 h,过滤后成型.自然凉干后,于一定温度下焙烧得Ti/Fe层柱成型累托石.1.2.4 改性粉煤灰吸附剂的制备[7] 试验用粉煤灰来自于武汉工程大学学校锅炉房蒸汽锅炉所排出的干渣,利用锅炉排出的煤渣作脱硫剂基本核粒,于110℃下烘4 h后粉碎,过筛后采用石灰裹覆在粉煤灰颗粒表面,制成多孔的钙质粉煤灰脱硫剂.石灰/粉煤灰(质量比)=1/5.1.3 实验步骤将一定体积的吸附剂装入吸附柱中.液态SO2钢瓶减压转化成的SO2气体用毛细管流量计计量后进入气体混和罐.打开空气压缩机的出气阀输入一定量的空气与SO2在气体混和罐内充分混合,经过转子流量计计量.当实验气体的浓度和流量调整好后,同时调节油浴锅温度使其达到吸附温度.温度恒定后,将一定SO2浓度的实验气体通过吸附床层,并按下秒表计时,同时把吸收管的尾气导入含有甲基橙指示剂的50 mL水溶液中.按一定时间间隔采样测定SO2进气浓度以保持进气浓度恒定,同时采样测定床层出口浓度,并记录.当吸附一段时间后,二氧化硫会穿透吸附床层进入装有甲基橙指示剂的尾气吸收瓶中,这时尾气吸收瓶中的黄色会变成红色,尾气通过吸收瓶后排放.到达一定时间后停止试验并按下秒表.采用碘量法测定进出口气体中的SO2含量[8].2 结果与讨论2.1 几种改性吸附剂的穿透曲线比较参考有关文献[9],结合烟气出口大致温度范围,采用吸附温度为120℃.吸附床层进口气体中SO2浓度(指体积分数,下同)统一为2 000(×10-6).改性后的活性炭、沸石、累托石以及粉煤灰吸附脱硫时的床层出口浓度与时间的关系见图1.可以看出,累托石和沸石虽然经过改性,但吸附能力仍然较差.两者大约吸附20 min左右即出现床层出口二氧化硫浓度迅速上升,说明床层已经被穿透;而改性粉煤灰和活性炭则呈现较好的吸附特性,尤其是改性活性炭大约吸附40 min才会出现穿透现象,比累托石和沸石的穿透时间几乎大1倍.图1 吸附脱硫时各吸附剂的床层出口浓度与时间的关系Fig.1 Relationship between SO2 concentration of exit gas of adsorption bed and adsorption time by different solid adsorbents2.2 几种吸附剂脱硫率比较脱硫效率(η)用公式(1)计算:η=(1-C0/C)×100%(1)式(1)中:C0表示标准状态下吸收塔入口处气体中的SO2的浓度,10-6;C表示标准状态下吸收塔出口处气体中的SO2的浓度, 10-6.平均脱硫率为吸附时间内的平均值,几种改性固体吸附剂的脱硫率见表1.表1 几种改性吸附剂的脱硫率Table 1 Desulfurization rate of modified solid adsorbents吸附温度/℃最大脱硫率/%平均脱硫率/%活性炭12098.7166.58累托石12072.3435.65粉煤灰12090.6150.36沸石12069.1232.49 从表1可以看出,几种吸附剂改性后的吸附脱硫能力顺序为:活性炭>粉煤灰>累托石>沸石,活性炭和粉煤灰的平均吸附脱硫率均可达到50%以上.其中活性炭对烟气中SO2的吸附效果最佳,最大脱硫率可达98.71%,平均脱硫率达到66.58%.图1和表1的实验结果说明:最佳吸附效果的是活性炭,其次是粉煤灰,而沸石和累托石基本不能用作烟气低浓度SO2的吸附.图2为吸附前后活性炭活性表面微孔特征.图2 吸附前(右图)和吸附后(左图)活性炭表面微孔特征Fig. 2 Character of active carbon holes for not gas adsorption (right side) and gas adsorption(left side)2.3 活性炭吸附SO2影响因素经过硝酸浸泡处理改性的活性炭表面含氮官能团增加,含氮官能团是吸附SO2的重要活性中心之一,其吸附SO2可能的机理如下[4]:(2)(3)2NO+O2→2NO2(4)(5)(6)“*”表示该化合物已被吸附在活性中心上.由(3)、(4)式可知,作为氧化剂的NO2被还原为NO,而NO和空气中的O2相互作用又生成NO2.NO起输送氧的作用.从本质上看,[N]*是SO2被空气中的O2所氧化的催化剂,在N活性中心上SO2经氧化生成SO3或经HNO3氧化后的活性炭在高温下进行热处理,使得活性炭表面酸性含氧官能团大量分解,形成了新的碱性部位(如不饱和碳碳键),所得的活性炭对SO2的吸附转化能力有进一步的提高.2.3.1 空速的影响试验条件:活性炭床层厚度10 cm,吸附温度120℃,SO2浓度2 000(×10-6),空速分别为0.05 s-1、0.025 s-1、0.01 s-1.所测出口气体中SO2浓度见表2.表2 活性炭吸附时不同空速下床层出口气体中SO2浓度Table 2 SO2 concentration of exit gas of active carbon bed at different spacevelocity×10-6空速/s-10min10min20min30min40min50min60min70min0.05085.6302.6568.8863.8986.5999.5999.80.025048.688.9366.8586.8685.775 6.8888.50.01020.556.8106.8302.6578.8658.8688.6由表2可知,空速对活性炭脱硫效果的影响较大.随着空塔气速的增加,在同样累计通气时刻,脱硫率总体呈下降的趋势.经分析认为:在气流速度较小时,吸附剂的外表面存在一个流层的边界层,随着流速增大,边界层的厚度逐渐变薄,外扩散阻力减小,外扩散传质系数随流速增大而增大,这一点对吸附有利;但同时随着空速增加,含 SO2气体在床层的停留时间较短,使得气流中的SO2还没能与吸附剂充分接触就通过了床层,试验结果表明吸附时此因素的影响更为显著.2.3.2 吸附温度的影响试验条件:吸附剂床层厚度10 cm,入口SO2浓度为2 000(×10-6),空速0.01 s-1,吸附温度分别为110℃、70℃、50℃、30℃.不同吸附温度下的床层出口气体中SO2浓度见表3.表3 活性炭吸附时不同温度下床层出口气体中SO2浓度Table 3 SO2 concentration of exit gas by active carbon bed at differenttemperature×10-6温度/℃0min10min20min30min40min50min60min70min110020.556.8106.8 302.6578.8658.8688.670097.9212.2317.5428.8867.31096.21 197.350088.2188.8277.9421.9752.7994.81096.630080.1160.0267.1401.7720.8862.4994.6从表3可以看出,采用改性后的活性炭吸附烟气中的SO2,随着吸附温度升高在同样时间内床层出口浓度增大,说明低温下主要为物理吸附,温度升高对吸附不利,易导致脱附;但当温度升到110℃时,在同样吸附时间内温度升高床层出口浓度反而下降,说明由于活性炭进行了硝酸浸泡改性,高温下SO2气体在活性炭微孔内发生了化学反应吸附,吸附量提高,床层出口浓度下降,吸附效果得到改善.温度影响的结论为低温吸附时,随吸附温度升高,吸附量降低,但在高温出现化学反应吸附时,吸附温度高反应速度快,脱硫效果较好.2.3.3 HNO3浸泡时间的影响试验条件:活性炭床层厚度10cm,吸附温度120℃,SO2浓度2 000(×10-6),空速为0.01 s-1.HNO3浸泡时间对活性炭吸附性能的影响见表4.表4 硝酸浸泡活性炭不同时间的床层出口气体中SO2浓度Table 4 SO2 concentration of exit gas of active carbon bed with different soaking timeby HNO3×10-6浸泡时间0min20min40min60min80min100min120min140min160min1h083.12398.6779.81112.31246.51372.51490.91496.62h076.05346.5751.71012.71189.21370.61486.71495.64h056.8302.665/.8912.810 06.51167.81384.31394.6从表4可以清楚看出,采用硝酸浸泡与未采用硝酸浸泡活性炭在吸附性能上有着显著区别,已浸泡硝酸的活性炭对烟气中低浓度SO2的吸附能力明显强于未浸泡硝酸的活性炭,而且随着硝酸浸泡时间的延长,吸附剂的吸附性能变好,但实际生产中应考虑操作成本问题.3 结语a. 通过对活性炭、沸石、累托石以及粉煤灰改性后脱除烟气中低浓度二氧化硫的实验研究,可以看出这4种固体吸附剂在吸附模拟烟气中SO2的吸附能力顺序为:活性炭>粉煤灰>累托石>沸石,其中最佳吸附效果的是活性炭,其最大脱硫率可达98.71%,平均脱硫率也可达到66.58%.而沸石和累托石基本不能用做烟气低浓度SO2的固体吸附剂.b. 对硝酸浸泡改性的活性炭吸附脱除烟气中低浓度二氧化硫影响因素分析可知空速对活性炭脱硫效果的影响较大.随着空速的增加,停留时间变短,在同样累计通气时刻,脱硫率下降.实验结果认为,改性活性炭吸附温度影响是:低温吸附时,随吸附温度升高,吸附量降低;但在高温出现化学反应吸附时,吸附温度越高则反应速度越快,脱硫效果越好.通过对活性炭硝酸浸泡时间影响因素实验分析,浸泡时间越长,吸附脱硫效果越好.参考文献:[1]杨新兴. 我国SO2的减排构想与经济分析[J]. 环境科学研究,1998,11(6):13-15.[2]雷仲存,王宇. 工业脱硫技术[M]. 北京:化学工业出版社,2001,124-162.[3]王芙蓉,关建郁. 吸附法烟气脱硫[J]. 环境污染治理技术及设备,2003,4(3):72-76.[4]Stohr B, Boehm H P, Schlogl R.Enhancement of the catalytic activated carbons in oxidation reactions by thermal treatment with ammonia or hydrogen cyanide and observation of a superoxide species as a possible intermediate[J].Carbon,1991,29(6): 707-711.[5]王云波,张海燕,谭万春,等.沸石吸附法处理高氟饮用水的试验研究[J]. 长沙交通学院学报,2004,20(3):53-57.[6]陆琦,汤中道,雷新荣,等.钛基柱撑累托石矿物材料的研究[J]. 矿物学报,2001,(3): 27-33.[7]刘精今,杨麟. 利用炉渣进行烟气脱硫的原理和实践[J].中国资源综合利用,2003,15(2):21-22.[8]林肇信,郝吉明,马广大. 大气污染控制工程实验[M]. 北京:高等教育出版社,1990.66-71.[9]熊云威.钙质煤渣脱硫剂与烟气脱硫试验研究[J].重庆环境科学,2000,22(3):29-31.。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟二氧化硫气体处理和回收SO2 是目前大气污染物中危害最大的一种,我国年排放量达1520 万t,排在世界第三位,造成了环境污染和硫资源浪费。
在黄金生产过程中,SO2 气体主要来源于高硫原矿。
在焙烧黄铁矿、金精矿及炼金所产生的烟气中含有SO2 气体。
二、二氧化硫烟气的净化与回收(一)高浓度二氧化硫气体的回收此类二氧化硫烟气中含SO2 浓度在3.5%(体积含量百分比:VSO2/V 空气)以上称为高浓度SO2 烟气。
采用接触法生产硫酸,免于外排大气中造成污染,同时回收烟气变成产品,既有经济效益,又净化了空气。
(二)低浓度二氧化硫气体的处理1、低浓度的含SO2 烟气,采用高空排放的措施(通常采用50m 左右的高烟囱)。
但在阴雨、气压低的天气情况下,SO2 气体将危害地面的庄稼和果树、蔬菜,特别是蔬菜和豆类尤为敏感。
因此,需要处理。
2、石灰石—石灰法用石灰净化废气以除去SO2 是最有效的传统方法。
在某些情况下,当要去除的SO2 浓度很低时,使用氢氧化钠或碳酸钠是很有效的。
虽然石灰净化废气能符合大气规定,但是,存在SO2 与石灰反应产生的石膏固体废料的处理问题。
产生的石膏,其中可能有其他有害元素,如砷、镉、铅、汞等。
SO2 的排放量规定在美国的各州之间有很大差别。
下式是美国内华达州用于计算容许的硫排放量公式(因为内华达州发现有大量难浸出金矿):E=0.292×P0.904 式中:E—容许的硫(S)排放量,kg/h;P—矿料中总硫(S)排放量,kg/h。
应当指出,上式是表示硫的排放量;为得到容许的SO2 排放量,上式E 还必须乘以2。
此外,料中的硫是表示总硫,包括硫化物中硫和其他的硫化合物。
如果上述表示硫排放量的公式表明,每年有相当于250t 的SO2 排放出来,那么焙烧操作将受到漫长的和昂贵“点排放”的审查。
因此,希望将SO2 的排放量保持在250t 以下。
如果焙烧产生的SO2 数量很大,则需要。
工业废气中二氧化硫的治理方法摘要:由于工业生产会产生各种各样的废气,而且许多气体有毒有害,不仅会对大气环境造成严重的污染,还会影响到人们的身心健康。
在工业废气中比较常见的一种气体是二氧化硫,近几年来,我国对于工业污染的控制越发重视,并加强对二氧化硫等废气的治理。
本文主要对二氧化硫的治理方法进行分析,旨在进一步提高工业废气的处理水平。
关键词:工业废气;二氧化硫;治理方法引言随着我国工业生产水平的不断提升,许多地区建立各种各样的工厂,在进行生产时会产生许多工业废气,这些废气会对环境造成非常不利的影响,如果气体有害,还会造成大气污染,影响人们的身心健康。
因此,必须要加强对工业废气的有效治理,本文主要对二氧化硫的治理方法进行探讨。
一、二氧化硫物理治理办法对二氧化硫进行治理时,可以采用物理治理方法。
常见的治理方法有干式吸附法、溶剂吸收法以及膜分离法。
在这三种方法中,干式吸附法和溶剂吸收法又各自包含若干种方法。
1、活性炭吸附法对二氧化硫进行治理时所采用的物理治理手段比较多,活性炭吸附法最为常见。
这一方法主要是利用活性炭与二氧化硫接触,这样就可以确保二氧化硫被活性炭所吸附。
如果存在氧气和水蒸气,还可以产生化学吸附。
如果氧气含量比较高,就可以产生更加显著的吸附效果。
活性炭使用后可以对其进行水洗,然后就可以产生稀硫酸副产品,可以确保活性碳资源得到有效的回收和利用。
在进行工业废气治理时,采用活性炭吸附是非常重要的一个步骤,不过,由于这种方式会导致活性炭饱和,因此,不能在很长的时间内频繁使用活性炭,而是需要对其进行定期更换和清洗,这样就会增加成本。
一般情况下,活性炭吸附法可用于进行操作验证。
2、石灰石吸附法采用石灰石吸附法时,主要是将石灰石作用于二氧化硫之中,保证二氧化硫可以得到及时的吸附。
吸附后再对其进行物理过滤,实现固气分离和脱硫处理,这样就可以确保废气得到排出。
石灰石吸附法具有非常良好的效果,其吸附能力高于活性炭。
二氧化硫去除的方法二氧化硫(SO2)是一种常见的空气污染物,也是工业生产中常见的废气。
它对人体健康和环境造成了严重的危害,因此二氧化硫的去除变得至关重要。
本文将介绍一些常见的二氧化硫去除方法,希望能对相关领域的研究人员和工程师有所帮助。
首先,常见的二氧化硫去除方法之一是燃煤电厂中的烟气脱硫。
燃煤电厂中燃烧煤炭会产生大量的二氧化硫,为了减少其对环境的影响,通常会在烟气中喷洒石灰乳或者氢氧化钙溶液,利用化学反应将二氧化硫转化为硫酸钙或硫酸钙,然后通过过滤等方式将其去除。
这种方法可以有效地降低燃煤电厂排放的二氧化硫含量,是目前应用最为广泛的一种方法。
其次,化学吸收也是一种常见的二氧化硫去除方法。
化学吸收是利用吸收剂与二氧化硫发生化学反应,将其从气体中去除的方法。
常用的吸收剂包括氨水、氢氧化钠溶液等。
这种方法适用于二氧化硫浓度较低的气体,能够高效地去除二氧化硫,但同时也会产生大量的废水,需要进行后续处理。
另外,生物法也是一种新兴的二氧化硫去除方法。
生物法利用微生物对二氧化硫进行降解,将其转化为无害的物质。
这种方法具有操作简单、能耗低、无二次污染等优点,因此备受关注。
目前已经有许多研究表明,生物法在二氧化硫去除领域具有广阔的应用前景。
最后,还有一些物理方法也可以用于二氧化硫的去除,比如吸附法、膜分离法等。
这些方法通常适用于二氧化硫浓度较低的气体,能够高效地去除二氧化硫,但操作成本较高。
综上所述,二氧化硫的去除是环保领域中的一个重要课题,针对不同的排放源和工艺条件,可以选择不同的去除方法。
随着科技的不断发展,相信会有更多更高效的二氧化硫去除方法出现,为改善环境质量做出更大的贡献。
希望本文介绍的方法能够为相关领域的研究和工程实践提供一些参考,推动二氧化硫去除技术的进步与发展。
活性炭的炭表面能吸附捕集二氧化硫这一点,很早就知道。
此时,二氧化硫被氧化成三氧化硫,当有水蒸气存在时就形成硫酸。
从而,利用这个吸附反映连续地除去二氧化硫的原理,就在于通过回收硫酸来恢复活性炭的活性。
回收硫酸、恢复吸附性能有如下两种方法:
1、三氧化硫加热还原成二氧化硫的形态回收;
2、水和溶解成硫酸。
前者可将吸附了二氧化硫的活性炭加热到400℃以上,让二氧化硫脱附。
此时,三氧化硫的还原在炭的表面进行,氧与炭相结合,通过加热以二氧化碳、一氧化碳的形式脱离。
从而、没回收一分子的二氧化硫,将损失0.5-1个碳原子。
一般而言,在400℃附近产生二氧化碳,在800℃附近产生一氧化碳,已经知道,炭表面的二氧化硫的氧化活性,由于汉阳官能团的残存而降低。
为了使吸附能力再生,要求含氧官能团分解掉。
所以再生所需要的温度取决于生成二氧化碳或者一氧化碳基团的生成量。
通常高比边面积的活性炭,脱附后产生的一氧化碳量要多。
另一方面。
为了回收需要把炭表面的硫酸进行充分的水和。
为了使孔隙的硫酸水合、流出,用液体进行萃取的效率低,水和能够伴随着水蒸气的冷凝而有效的进行,因此,在70℃一下的温度操作比较合适,按照这样的回收法,原理上来说没有炭的损失。
以前一直认为,炭表面的含氧官能团是二氧化硫进行氧化的活性点,通过烧成把活性炭的大部分含氧官能团分解掉,脱硫活性大幅度上升,除去含氧官能团,所形成的表面缺陷才是二氧化硫或氧的活性点。
沈阳市沈民活性炭厂
工业:400-024-988
家居:400-024-8887。
二氧化硫污染的治理方法化工与能源学院化学工程与工艺X班XXXXXX摘要:大气污染会对人类和其它生物的健康造成危害,本世纪以来,不断发生的公害,使人们认识到保护大气不受污染的重要性。
二氧化硫是大气主要污染物之一,是衡量大气污染程度重要标志。
目前我国是世界上二氧化硫排放量最大的国家,我国城市大气污染严重,对社会环境产生很大压力。
本文分析了二氧化硫的来源和危害,综述了二氧化硫废气的各种治理方法。
之处选择脱硫方法需要具体情况具体分析,应选择脱硫效率高,省投资,运转费低,长期运转稳定可靠,不产生二次污染的方法。
关键词:二氧化硫; 污染现状; 治理方法1 SO2的来源大气中的二氧化硫主要是由含硫燃料燃烧和生产工艺过程中采用含硫原料所产生的。
原油、煤以及铁、铜、铅、锌、铝矿石等许多原料中都含有硫。
煤和油等含硫燃料的燃烧、原油的炼制、金属矿石的冶炼等过程中,燃料和工业原料中的硫与氧结合,生成二氧化硫气体,排放到大气中,达到一定的量时,就会产生二氧化硫污染。
2 SO2的危害对人体健康的危害2.1 SO2SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,易溶于人体的体液和其他黏性液中,长期的影响会导致多种疾病,如:上呼吸道感染、慢性支气管炎、肺气肿等,危害人类健康。
SO2在氧化剂、光的作用下,会生成使人致病、甚至增加病人死亡率,据有关研究表明,当硫酸盐年浓度在10μg/m3 左右时,每减少10%的浓度能使死亡率降低0.5%。
2.2 SO对植物的危害2研究表明,在高浓度的SO2的影响下,植物产生急性危害,叶片表面产生坏死斑,或直接使植物叶片枯萎脱落;在低浓度SO2的影响下,植物的生长机能受到影响,造成产量下降,品质变坏。
其主要伤害有:因H+降低细胞PH产生的伤害,因SO2导致细胞PH下降会引起气孔关闭,使叶绿素变成脱镁叶绿素等。
因SO32-和HSO3-的直接作用产生的伤害,可能与二硫化物反应切断双硫键;与辅酶反应,可使硫胺素分解为嘧啶和噻唑;与嘧啶化合物反应,使mRNA钝化。
一、二氧化硫气体的来源SO2是目前大气污染物中危害的一种,我国年排放量达1520万t,排在世界第三位,造成了环境污染和硫资源浪费。
在黄金生产过程中,SO2气体主要来源于高硫原矿。
在焙烧黄铁矿、金精矿及炼金所产生的中含有SO2气体。
二、二氧化硫的净化与回收(一)高浓度二氧化硫气体此类二氧化硫中含SO2浓度在3.5%(体积含量百分比:VSO2/V空气)以上称为高浓度SO2烟气。
采用接触法生产硫酸,免于外排大气中造成污染,同时烟气变成产品,既有经济效益,又净化了空气。
(二)低浓度二氧化硫气体的处理1、低浓度的含SO2烟气,采用高空排放的措施(通常采用50m左右的高烟囱)。
但在阴雨、气压低的天气情况下,SO2气体将危害地面的庄稼和果树、蔬菜,特别是蔬菜和豆类尤为敏感。
因此,需要处理。
2、石灰石—石灰法用石灰净化以除去SO2是*有效的传统方法。
在某些情况下,当要去除的SO2浓度很低时,使用氢氧化钠或碳酸钠是很有效的。
虽然石灰净化能符合大气规定,但是,存在SO2与石灰反应产生的石膏固体废料的处理问题。
产生的石膏,其中可能有其他有害元素,如砷、镉、铅、汞等。
SO2的排放量规定在美国的各州之间有很大差别。
下式是美国内华达州用于计算容许的硫排放量公式(因为内华达州发现有大量难浸出金矿):E=0.292×P0.904式中:E—容许的硫(S)排放量,kg/h;P—矿料中总硫(S)排放量,kg/h。
应当指出,上式是表示硫的排放量;为得到容许的SO2排放量,上式E 还必须乘以2。
此外,料中的硫是表示总硫,包括硫化物中硫和其他的硫化合物。
如果上述表示硫排放量的公式表明,每年有相当于250t的SO2排放出来,那么焙烧操作将受到漫长的和昂贵“点排放”的审查。
因此,希望将SO2的排放量保持在250t以下。
如果焙烧产生的SO2数量很大,则需要高效率的净化系统,以确保SO2的排放量低于250t。
为获得这样高净化效率,或者技术上不可行,或者很昂贵。
气相色谱二氧化硫气相色谱技术是通过样品在高温下被完全气化后在毛细管中进行分离和分析,广泛应用于化学、生物、环境、医药以及食品等领域。
其中,二氧化硫是被气相色谱技术分析的一种典型的气态分子,具有检测范围宽、检测灵敏度高、分析时间短、分析成本低等优点。
本文将从分析原理、仪器配置、样品制备、方法优势和应用前景等方面进行介绍。
一、分析原理首先,二氧化硫具有两个轨道方向:轨道1和轨道2,其能量较低的轨道(轨道1)具有较高的占据度,且能够与有机反应物反应生成有机硫化合物,因此气相色谱分析中通常采用化学反应-检测联用技术,即在气相色谱柱中引入反应剂,通过与二氧化硫发生化学反应,形成特定的化合物,再通过检测这些化合物来得到二氧化硫的分析结果。
二、仪器配置气相色谱分析二氧化硫通常采用气液色谱联用仪器,常用的气相色谱柱包括硅胶柱、多孔纸柱和插层柱等。
反应剂的选择通常是通过对样品特性和环境等因素进行分析和研究,最常用的反应剂包括N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、醛缩剂、乙二醇和硫代乙醇等。
检测方式通常使用的是火焰光度检测器(FPD)、硫火焰荧光检测器(SFD)和质谱检测器(MS)等。
三、样品制备样品制备是气相色谱分析的关键步骤之一,正确的制备方法能够提高分析效率和检测灵敏度。
常用的样品制备方法包括直接注入、吸附法和洗脱法等。
1、直接注入法:将样品直接注入气相色谱装置中,用高温将其完全气化并通过气相色谱柱进行分离和分析,属于简单快捷的样品制备方法。
2、吸附法:采用活性炭、硅胶和分子筛等介质材料吸附空气中的二氧化硫,再通过热解法将其转变为气态样品进行分析。
3、洗脱法:在特定条件下,采用特定溶剂对固体、液体样品进行溶解,并通过柱层析法将其中的二氧化硫富集到某一柱段中,再通过化学反应后进行检测。
四、方法优势气相色谱分析二氧化硫具有以下几个优势:1、灵敏度高:气相色谱分析可达到ppm甚至ppb级的灵敏度,能够满足对气相中微量二氧化硫的检测要求。
活性炭吸附法净化丙酮和二氧化硫的研究一、本文概述随着工业化的快速发展,环境污染问题日益严重,尤其是有机污染物和硫氧化物的排放对大气质量和生态环境造成了严重影响。
活性炭作为一种高效、环保的吸附剂,在空气净化领域得到了广泛应用。
本文旨在研究活性炭吸附法净化丙酮和二氧化硫的效果及其机理,为环境保护和空气净化技术的发展提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了丙酮和二氧化硫的来源、危害及现有的净化技术,重点阐述了活性炭吸附法的优势和应用现状。
随后,通过实验研究了活性炭对丙酮和二氧化硫的吸附性能,包括吸附速率、吸附容量和吸附机理等方面。
本文还探讨了活性炭的改性方法以及改性后活性炭对丙酮和二氧化硫的吸附性能变化。
本文总结了活性炭吸附法净化丙酮和二氧化硫的研究成果,指出了目前存在的问题和未来的研究方向。
本文的研究不仅有助于深入了解活性炭吸附法净化丙酮和二氧化硫的机理和效果,还为活性炭在空气净化领域的应用提供了理论依据和实践指导。
本文的研究成果对于推动环境保护和空气净化技术的发展具有重要意义。
二、活性炭吸附法净化丙酮和二氧化硫的实验研究活性炭作为一种多孔性炭质材料,具有高的比表面积和良好的吸附性能,因此被广泛应用于气体和液体的净化过程中。
本研究旨在通过实验,探究活性炭对丙酮和二氧化硫的吸附性能及其影响因素,从而为活性炭在实际净化过程中的应用提供理论依据。
本实验选用了几种不同类型的活性炭,包括椰壳活性炭、煤质活性炭和木质活性炭,它们具有不同的孔径分布和表面化学性质。
实验采用静态吸附法,将活性炭置于密闭的容器中,分别通入含有丙酮和二氧化硫的气体,通过测定不同时间点的气体浓度变化,研究活性炭对这两种气体的吸附动力学和平衡吸附容量。
吸附动力学研究:实验结果表明,活性炭对丙酮和二氧化硫的吸附过程均符合Langmuir吸附动力学模型。
在吸附初期,活性炭表面有大量的吸附位点,吸附速率较快;随着吸附的进行,吸附位点逐渐减少,吸附速率逐渐降低,直至达到吸附平衡。
二氧化硫治理技术-大气污染源及污染物二氧化硫治理技术包括燃料脱硫(目前主要是重油脱硫)和烟气脱硫。
重油脱硫采用加氢脱硫催化法,使重油中有机硫化物中的C-S键断裂,硫变成简单的气体或固体化合物,而从重油中分离出来。
含硫量较高的重油首先进行脱硫处理,再提供给用户,主要是那些没有烟气脱硫能力的中小工厂,而大型工业企业则要求安装烟气脱硫设施。
烟气脱硫可分为干法和湿法两种,湿法是把烟气中的SO2和SO3,转化为液体或固体化合物,从而把它们从烟气中分离出来,湿法脱硫主要包括碱液吸收法,氨吸收法和石灰吸收法等。
碱吸收法是用氢氧化钾、氢氧化钠水溶液等为吸收剂;氨吸收法用氨气作为吸收剂;石灰乳法使用石灰浆作吸收剂,同时可回收石膏。
湿法脱硫后,烟气温度降低,湿度加大,排出后影响烟气的上升高度而难以扩散。
为克服上述缺陷,采用固体粉沫或非液体作为吸收剂或催化剂进行烟气脱硫,称为干法脱硫。
干法脱硫又分为吸附法、吸收法和催化氧化法等。
吸附法是使用活性炭等吸附剂;吸收法用活性氧化锰、碱性氧化铝等为吸收剂;催化氧化法是用钒系催化剂等进行氧化并回收硫酸。
光化学烟雾的治理技术造成光化学烟雾的一次污染物主要是氮氧化物和碳氢化合物。
其主要来源是以汽车尾气,石油冶炼业等工业企业也是氮氧化物重要来源。
汽车尾气主要来自发动机汽油燃烧。
控制汽车尾气的技术措施主要有:①改革汽车燃料,推广使用液化石油气、液化天然气、甲醇等新型燃料。
②改善进气系统,提高混合气燃烧率,减少一氧化碳、碳氢化合物和氟氧化合物排放;③进行排气处理,进一步去除尾气中的有害物质。
工业企业排放的氮氧化物的去除方法主要有吸收法、非选择性催化还原法和选择性催化还原法。
吸收法是根据所使用的吸收剂,又可分为喊吸收法,溶融盐吸收法和硫酸吸收法。
非选择催化还原法是应用金属铂等作为催化剂,以H2或CH4等还原性气体作为还原剂,将烟气中的氮氧化物还原为N2。
所谓非选择性是指反应时的温度条件不仅控制在只是烟气中的氮氧化物还原为N2,而且在反应过程中有一定量的还原剂与烟气中的过剩氧发生反应。
二氧化硫与氯化氢分离-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在工业生产和化学实验中,二氧化硫和氯化氢是常见的气体物质。
二氧化硫广泛应用于化工、制药、纺织和食品行业中,而氯化氢则常见于石化、冶金和水处理等领域。
然而,由于二氧化硫和氯化氢具有强烈的刺激性和毒性,它们的分离显得至关重要。
二氧化硫和氯化氢的分离主要是为了确保工作环境的安全和保护人们的健康。
二氧化硫和氯化氢相互混合时,会产生剧烈的化学反应,释放出有毒的气体。
这些气体可以对环境造成污染,对人体造成严重伤害甚至危及生命。
因此,研究如何高效分离二氧化硫和氯化氢成为了一个重要的课题。
本文旨在探讨二氧化硫与氯化氢分离的方法,并对其重要性进行总结。
首先,我们将介绍二氧化硫和氯化氢的性质和应用,包括它们的物理和化学性质,以及它们在工业生产中的广泛应用。
其次,我们将对目前已有的二氧化硫与氯化氢分离方法进行综述和评价。
最后,我们将展望未来研究的方向,并提出一些建议,以促进更加高效和安全的二氧化硫与氯化氢分离方法的开发和应用。
通过本文的阐述,我们希望增进人们对二氧化硫与氯化氢分离的认识,并提高对工作环境安全和人员健康的重视。
只有通过有效的分离方法,我们才能降低二氧化硫和氯化氢带来的风险,保护我们的生活环境和个人安全。
为此,深入研究和推广二氧化硫与氯化氢分离的技术具有重要的意义。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述:第一部分是引言,其中包括概述、文章结构以及目的。
在概述部分,将介绍二氧化硫与氯化氢分离的重要性以及目前存在的问题。
文章结构部分将简要介绍本文的整体结构安排,以帮助读者了解全文内容的组织框架。
目的部分将明确本文的研究目标和意义。
第二部分是正文,包括二氧化硫的性质和应用、氯化氢的性质和应用,以及二氧化硫与氯化氢分离的方法。
在二氧化硫的性质和应用部分,将介绍二氧化硫的物理和化学性质,以及它在工业生产中的应用领域。
类似地,在氯化氢的性质和应用部分,将探讨氯化氢的特性和其在不同领域中的用途。
二氧化硫气体洗涤方法(原创版4篇)篇1提纲I.洗涤方法简介II.洗涤方法的原理III.洗涤方法的优缺点IV.洗涤方法的实际应用篇1正文一、洗涤方法简介二氧化硫气体洗涤方法是用于去除气体中酸性杂质的一种方法。
它通过将二氧化硫气体通入气体中,与酸性杂质发生化学反应,生成可溶性盐类,从而将其从气体中去除。
这种洗涤方法广泛应用于化工、环保等领域。
二、洗涤方法的原理二氧化硫气体洗涤方法的原理主要是基于酸碱中和反应。
当二氧化硫气体与酸性杂质反应时,会生成可溶性盐类,这些盐类可以被液体吸收或沉降,从而去除气体中的酸性杂质。
例如,在去除二氧化硫气体中的硫化氢时,可以加入氢氧化钠溶液,通过酸碱中和反应,生成亚硫酸钠和氢氧化钠溶液,从而去除气体中的硫化氢。
三、洗涤方法的优缺点二氧化硫气体洗涤方法具有操作简单、处理效率高等优点。
然而,它的缺点在于需要消耗大量的二氧化硫气体,同时产生的副产品可能会对环境造成一定的影响。
四、洗涤方法的实际应用二氧化硫气体洗涤方法在化工、环保等领域有着广泛的应用。
I.洗涤方法简介II.洗涤原理及流程III.洗涤效果及影响因素IV.应用领域及前景篇2正文一、洗涤方法简介二氧化硫气体洗涤方法是一种常用的脱硫技术,其基本原理是利用二氧化硫与水反应生成亚硫酸,从而降低气体中的二氧化硫含量。
常见的洗涤方法包括湿式洗涤法和干式洗涤法两种。
二、洗涤原理及流程1.湿式洗涤法:通过喷淋水或其他液体,使二氧化硫与液体充分接触,从而将其吸收并转化为液体形态。
洗涤液经过处理后可循环使用或排放。
2.干式洗涤法:利用固体吸附剂吸附二氧化硫,常用的吸附剂有活性炭、硅胶等。
气体经过吸附床后,二氧化硫被吸附剂吸收,从而达到脱硫的目的。
三、洗涤效果及影响因素1.洗涤效果:湿式洗涤法的脱硫效果较好,能够达到90%以上;干式洗涤法的脱硫效果相对较低,一般在70%左右。
2.影响因素:洗涤效果受到气体流速、洗涤液流速、接触时间等因素的影响。
吸附法处理烟气中SO2的探讨环境0912组长:廖楠楠组员:李五妹、叶梦婷、黄娜、庞宏娇、吴泽恩、熊浩然、蓝伟斌摘要:我国的大气污染以煤烟型污染为主,燃煤排放的SO2使大气环境质量恶化,酸雨危害加重。
控制烟气中的SO2成为一项迫切的要求。
利用吸附法脱除烟气中的SO2是一种行之有效的方法。
为此,本文归纳了吸附法处理S02的现状、该处理方法的忧缺点及未来的发展趋势。
关键字:SO2 吸附法活性炭发展趋势1.引言煤炭是当前世界各国的主要能源之一,1980年中国SO2排放量为1160万吨, 2005 年为2 549万吨, 伴随节能减排政策的实施和SO2治理投资的增加, 到2010年我国SO2排放量将降至2300万吨(削减10% ) , 仍位居世界第一位,在十二五期间, 伴随人口、经济和能源的增长, 我国SO2排放总量仍然面临增长的趋势, 即使2015年在2010年的基础上再削减10% ( SO2 排放总量为2 070万t), SO2排放总量仍居世界第一位,还是面临减排的巨大压力。
因此,SO2污染的治理已势在必行。
[1]利用吸附法烟气脱硫,是利用多孔性固体吸附剂处理含硫烟气,使烟气中所台的SO2组分吸附于固体表面上,以达到烟气脱硫的目的。
吸附法烟气脱硫的优点是:对低浓度SO2具有很高的净化效率,设备简单,操作方便,可实现自动控制,能有效地回收SO2,实现废物资源化。
此外,吸附法可以单独使用,也可以和其它方法(如焚烧)联合使用。
2.吸附法基本原理应用多孔性的固体物质处理流体混合物,使其中所含的一种或数种组分吸附于固体表上。
而与其它组分分离,这一过程称为吸附。
换句话来说,吸附是指物质在二相之间界面的积聚或浓缩。
它是建立在分子扩散基础上的物质表面现象。
通常利用吸附现象,用多孔性固体处理气体混合物,使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面,而与其他组分分开。
吸附是由于固体表面存在着剩余的吸引力而引起的。
根据吸附剂表面与吸附质之间发生吸附作用的力的性质,通常将吸附分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附是由分子间引力引起的,通常称为“范德华力”,它是定向力、诱导力和逸散力的总称。
它的特征是吸附质与吸附剂不发生化学作用,是一种可逆过程(吸附与脱附)。
化学吸附是由于固体表面与被吸附物质间的化学键力起作用的结果。
该吸附需要一定的活化能,故又称活化吸附。
物理吸附与化学吸附可以同时发生,但常常以某一类吸附为主。
温度有时可以改变吸附的性质。
低温时,常以物理吸附为主,温度升高,活化分子数目增加,吸附可能转为化学吸附为主。
被吸附到固体表面的物质称为吸附质,吸附质附着其上的物质称为吸附剂。
吸附剂选择的原则虽然所有的固体表面对气体都具有物理吸附作用,但符合工业要求的吸附剂应具备如下的要求: 内表面巨大、对不同的气体必须具有选择性吸附、吸附容量大、具有良好的机械强度和均匀的颗粒尺寸、热稳定性和化学稳定性良好、来源广泛,价格低廉、使用寿命长,易于再生等。
吸附法烟气脱硫中常用的吸附剂有4种:活性炭、分子筛、活性氧化铝及硅胶。
它们的物理性质如表1所示。
常用吸附剂可除去的污染物如表2所示表1、常用吸附剂的物理性质表2、常用吸附剂可去除的污染物物:的优良吸附性能,以及其在来源、价格等各方面的活性炭的性质由于活性炭对S02的吸附剂。
优势,在本次试验中选定活性炭作为脱除烟气中S023.吸附法分类吸附法用固体作为吸附剂或催化剂,吸附SO2或与SO2反应。
这类方法大多能同时脱除SO2。
吸附剂用还原气体或高温进行再生,同时释放出硫类(或氮类)物质。
3.1活性炭吸附法活性炭吸附SO2,在干燥无氧条件下主要是物理吸附,在有氧和水蒸气存在条件下会发生化学吸附。
活性炭再生的方法有热再生法、还原气体再生法、洗涤再生法。
为了解决洗涤再生过程所得稀硫酸的利用问题,我国研究出了磷铵肥法[2],利用天然磷矿石和氨为原料,在烟气脱硫过程中直接生产磷铵复合肥料。
据说,糠醛渣活性炭无需添加任何活性组分便具有良好的脱硫性能;用活性炭纤维吸附,平衡吸附量比一般活性炭大5—6倍,且吸附、解吸速度快,具有物理吸附及化学吸附特征。
由此不难想到,如果把这两种技术结合起来,活性炭吸附法的前景不可估量。
3.2分子筛吸附法分子筛吸附过程与活性炭吸附过程颇为相似。
分子筛吸附剂有氢型丝光沸石、氢型皂沸石、脱铝丝光沸石等。
3.3氧化铜法用球形的一Al2O3为载体,浸渍硫酸铜,然后用还原性气体将硫酸铜还原为铜,当烟气通过吸附剂时,其中的氧将铜氧化为氧化铜,形成氧化铜吸附剂。
吸附床可以是固定床、流化床、错流移动床,错流移动床能同时脱除99%的SO2。
3.4碳酸钠法此法的吸附剂是球形、表面积很大、浸渍了碳酸钠的氧化铝当经静电除尘后的烟气通过吸附剂流化床时,即被吸附预计用此法可以除去95%的SO2。
此法在国外叫做Noxso 法。
陈理介绍过此法的反应过程=。
基于以上基础,下文以活性炭吸附为主要研究对象,对吸附法进行进一步的研究分析。
4.活性炭吸附活性炭脱硫工艺简单,脱硫效率高,还可脱除烟气中其他污染物(如氮化物、烟尘、汞、二口恶英、呋喃、重金属和其他挥发分物质),且活性炭可再生循环使用。
4.1活性炭脱硫原理活性炭脱硫包括物理吸附和化学吸附,在没有水蒸气和O2存在时,主要发生物理吸附,吸附量非常小;当烟气中有足够的水蒸气和O2时,除了物理吸附,还会发生化学吸附。
活性炭脱硫有以下3步: SO2、水蒸气和O2在活性炭表面吸附,吸附性受活性炭表面积大小的控制。
SO2催化成SO3,进一步生成H2SO4,活性炭表面的化学结构是主要影响因素。
H2SO4被活性炭表面脱附,受活性炭表面孔体积大小的制约[4]。
活性炭对SO2的吸附作用,实际上主要起到一种固体催化剂的作用,即SO2在活性炭的催化作用下被氧化生成SO3。
由于活性炭的内表面积较大(活性炭的外表面积与内表面积相比是非常小的),因此催化反应主要在内表面的活性中心进行。
活性炭吸附脱硫是多步复杂过程,脱硫效果的好坏主要取决于活性炭的催化活性,只有较高催化活性的活性炭才能达到理想脱硫效果。
在活性炭催化活性一定的前提下,水蒸气和O2的体积分数、反应温度等对脱硫效果都有较大影响。
4.2脱硫活性炭的制取目前的活性炭材料主要有木质活性炭、椰子壳活性炭、煤基活性炭和活性焦等。
木质活性炭和椰子壳活性炭都是高比表面积的活性炭,脱硫效果好,使用寿命长,但价格高;而煤炭价格低且来源广泛,因此很多研究人员都致力于煤基活性炭的研发。
脱硫活性炭的主要经济技术指标有生产成本、脱硫性能、使用寿命。
活性炭材料的生产成本主要与原料价格、工艺复杂程度及烧失程度有关。
原料的性质在很大程度上决定了炭基材料的孔结构和比表面积的大小。
Martyniuk[4]发现煤的变程度越低,挥发分越高,制备的活性炭脱硫效果越好。
很多研究发现影响碳化材料结构的主要因素有煤的预氧化和预处理、碳化温度,矿物质和碳化时间对微孔发展也有影响。
德国Bergbau-Forschung公司以及日本住友重工开发了以焦为原料制备脱硫剂的工艺,并投入大规模生产;我国也有很多科研院所致力于研究廉价活性焦烟气脱硫技术。
活化工艺是炭料或半焦在弱氧化性气体或氧化剂作用下进行轻度氧化,微孔扩大,闭孔打开,改变表面化学结构。
活化方法有气体活化法和化学活化法。
气体活化法一般采用CO2、O2、水蒸气和空气等,化学活化法采用的氧化剂有HNO3、K2Cr2O7、KMnO4等。
半焦经高温处理后其活性与烧失率有关,烧失率越高脱硫效果越好;经加压水热化学活化后,再经HNO3表面改性,最后高温处理,可提高脱硫效率;半焦载Cu后能提高活性炭的脱硫能力;载Ca后脱硫活性明显高于纯活性焦。
4.3吸附法在烟气脱硫中的应用实例(松木平电厂活性炭吸附法烟气脱硫)湖北省松木平电厂装机容量为2×25MW ,燃煤含硫量为4~5 ,烟气中SO 的浓度最高可达3000~4500ppm。
该厂于1979年建成固定床活性炭吸附烟气脱硫中间试验装置,烟气处理量为5000m /h,该装置利用活性炭的表面吸附燃煤发电厂烟气中的S02。
活性炭的表面浸渍了助催化剂碘活性炭再生过程中,向吸附器内喷稀硫酸洗涤液,洗掉活性炭表面上生成的硫酸,使活性炭得到再生。
用含碘5%的活性炭脱硫剂,并装在洗涤塔降温增湿,通过固定床活性炭吸附器脱硫塔,烟气中的SO2被活性炭吸附,实现烟气脱硫。
吸附在活性炭上的SO2被催化氧化成SO3,继而生成硫酸。
当某个吸附器的脱硫效率降至要求的限值时,脱硫操作遂行结束.停止通人烟气.转人吸附器再生操作。
用不同浓度的稀硫酸和水分5级依次洗涤,使话性炭中残留的硫酸的浓度降至平均值3 左右,洗涤再生操作遂行结束再生后的吸附器.通过加热再进行吸附脱硫操作。
运行中4个吸附器间隔一定的时间切换再生,单个吸附器运行周期约为20h。
第1、2级洗出的硫酸配成约20%的脱硫产品酸.后几级洗出的酸则配成下次洗涤再生用的稀硫酸。
20%的脱硫产品酸,用浸没燃烧方式浓缩成70%的硫酸,拟就地作为普钙磷肥生产的原料酸。
图1、松木平电厂5000Nm /h活性炭吸附涪烟气脱硫的工艺过程我国活性炭工业发展迅速, 它是利用多孔性固体吸附剂处理含硫烟气,使烟气中所含的SO2组分吸附于固体表面上,以达到烟气脱硫的目的。
吸附法烟气脱硫的优点如下:对低浓度SO2具有很高的净化效率,设备简单,操作方便,可实现自动控制,能有效地回收SO2,实现废物资源化。
但活性炭脱硫还存在以下不足:①脱硫效率偏低,脱硫速度慢,再生频繁,影响了工业化推广。
②水洗再生耗水量大,易造成二次污染。
③活性炭脱硫剂及脱硫装置成本偏高[10]。
要寻找一种具有较高催化活性的活性炭,可从以下方面入手:①加强对活性炭脱硫原理的研究,达到理想脱硫效果的关键是提高活性炭催化剂的催化活性。
②改变活性炭组成。
③使活性炭比表面积和催化活性最大。
④采用廉价原料制取脱硫剂,简化脱硫剂制取及脱硫工艺流程,降低脱硫成本。
⑤解决副产物的应用市场及再生等问题。
最近几年,科技突飞猛进,环境问题已提升到法律高度。
我国的科技工作者研制出了一些新的脱硫技术,来克服常规吸附法脱硫所带来的脱硫效率偏低,脱硫速度慢,再生频繁,影响工业化推广、水洗再生耗水量大,易造成二次污染、活性炭脱硫剂及脱硫装置成本偏高等不利因素。
5.SO2烟气治理技术的研究进展以下这些新的脱硫技术大多还处于试验阶段,有待于进一步的工业应用验证。
先列举方法如下:5.1硫化碱脱硫法由Outokumpu 公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳为原料吸收二氧化硫工业烟气,产品以生成硫磺为目的。
华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变,将溶液pH 值控制在5.5-6.5 之间,加人少量起氧化作用的添加剂TFS,则产品主要生Na2S2O3,过滤、蒸发可得到附加值高的5H20•Na2S2O3,而且脱硫率高达97%,此种脱硫新技术已通过中试,正在推广应用。