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《华北电力大学》 2015年
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燃煤烟气氨法同时脱碳脱硫研究

白彦飞  
【摘要】:氨水作为一种净化燃煤烟气的化学吸收剂,优势在于其高吸收能力、低再生能耗及可实现多元污染物的脱除。本文利用较低浓度的氨水同时脱除燃煤烟气中的CO_2和SO_2,从影响因素、模型建立及与MEA同时脱碳脱硫实验对比分析三个方面进行了研究。本文通过在填料塔内喷淋氨水溶液进行同时脱碳脱硫的研究,结果显示,氨水浓度、液气比增大,初始CO_2浓度降低,均会增大脱碳率;pH值越小,脱碳效果越差,但在10.2附近出现波动;在15℃~60℃范围内,35℃时脱碳率最高。脱硫率受以上因素影响很小,均在99%以上,但SO_2浓度的增加会降低脱碳率。连续循环运行实验中,通过对比可知补氨实验可以很好延长高效脱除时间。填料塔出口处气溶胶浓度会随氨水浓度、反应温度、溶液pH值和液气比的增加而上升。采用Aspen Plus软件对实验过程进行建模,并利用实验结果与模拟结果进行比对,二者吻合良好。利用所建模型对氨水脱硫脱碳后富液中的成分进行了分析,预测主要的脱硫脱碳产物为NH4HCO3和(NH4)2SO3。在MEA与氨水实验对比研究方面,自制鼓泡床吸收实验表明氨水的吸收能力强于MEA。在更接近实际的填料塔上研究各因素的影响,氨水溶液可以以较低的浓度对不同SO_2浓度和CO_2浓度实现高效率脱除,液汽比的增大均可以增加两种吸收剂的脱除效率。二者最佳反应温度分别为35℃和45℃。pH的下降引起MEA的脱碳脱硫效率降低更加明显。改进氨法初步实验发现,向氨水溶液的中添加少量MEA可以明显的增加吸收剂的脱除能力,并加快反应速率。
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X701

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