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《湖南大学》 2010年
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聚天冬氨酸阻垢性能的研究

覃海华  
【摘要】: 本文介绍了二氧化硫的来源与危害,并对脱硫技术的研究进展进行了概述,分析了湿法石灰/石灰石脱硫技术中存在的问题,指出向脱硫系统中添加阻垢剂是解决结垢堵塞问题的可行办法。综述了现在较为常用的湿法脱硫系统用阻垢剂,并详细介绍了聚天冬氨酸(PASP)的合成、性能及应用。本文采用静态阻垢法研究了聚天冬氨酸的阻垢性能,与聚丙烯酸(PAA)及2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)进行比较,并采用旋转挂片法在模拟脱硫浆液中研究了聚天冬氨酸的阻垢过程。 静态阻垢性能实验结果表明:对碳酸钙垢,随着阻垢剂质量浓度增加,三种阻垢剂的阻垢性能都表现出溶限效应;随着Ca2+浓度升高、HC03-浓度增大、pH上升、恒温温度升高、反应时间延长,阻垢剂的阻垢率都表现出下降趋势;三种阻垢剂的静态阻垢性能为PBTCAPAAPASP。对硫酸钙垢,随着阻垢剂质量浓度增加,三种阻垢剂的阻垢性能也都表现出溶限效应;随着Ca2+浓度、SO42-浓度的增加,阻垢剂的阻垢率表现出下降趋势;随着恒温温度升高、反应时间延长,三种阻垢剂的阻垢率表现出先增大后减小的阻垢效应;在实验pH的范围内,pH变化对PAA、PASP的阻CaSO4垢性能影响很小。pH7.0时,pH对PBTCA阻垢率的影响较小,在pH为6和5时,PBTCA的阻垢率较小。 模拟湿法石灰脱硫浆液系统中,在阻垢剂作用下,在一定的浆液恒温温度、恒温时间以及搅拌转速条件下,挂片上的结垢量随阻垢剂浓度的增大先增大后减小;恒温温度、恒温时间以及搅拌转速对单位面积挂片上的结垢量有很大影响,单位面积挂片上结垢量随恒温温度的增大而增加,随恒温时间的延长而增加,随搅拌速度的增加而减少,阻垢效果是阻垢剂作用与恒温温度、恒温时间以及搅拌转速共同作用的结果;在相同的实验条件下,PASP与PAA、PBTCA表现出了相似的阻垢效应变化规律。单位面积麻石片上的结垢量大于不锈钢挂片上的结垢量;扫描电镜图片及X射线衍射分析结果表明加阻垢剂后颗粒状晶体易形成团块状聚集在一起,不易粘附在挂片材料表面。考虑到阻垢效应及环境效益,可优先考虑使用PASP作阻垢剂。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ085.4

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