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亚硫酸钙脱硫法研究

彭朝辉  
【摘要】: 本文是针对目前国内应用最为广泛的石灰湿法脱硫存在的设 备易结垢和堵塞问题而进行的亚硫酸钙脱硫法的研究。其实质是 以全钙基物质为脱硫剂的新型间接石灰法,它不象“双碱法”、“碱 式硫酸铝法”等间接石灰法那样消耗钠或铝。因此该法能连续、 稳定、高效率、低费用地脱硫。课题旨在从理论上解释、实践上 解决石灰湿法脱硫过程中设备结垢的问题,以期促进国内烟气湿 法脱硫的发展。 笔者导师较早前在国内外首次进行了不同pH值下石灰湿法 脱硫反应机理的研究,指出pH值不同时,脱硫的主要反应是不 同的,在此基础上提出了亚硫酸钙脱硫法。本项研究进一步深入 研究了不同pH值下石灰湿法脱硫的反应机理,并通过单因素实 验,探讨了影响这种新方法脱硫效率的各项因素,确定了适宜的 操作条件,并对大量的实验数据进行综合分析,建立了亚硫酸钙 脱硫效率的预测模型,可供脱硫工程设计和脱硫效率预测参考。 在适宜的操作条件下进行的中试结果表明,亚硫酸钙悬浮液脱硫 效率可达87%以上,排气中SO_2可以达到国家排放标准。 同时本项研究在国内外首次测定了作为亚硫酸钙脱硫法中间 产物的亚硫酸氢钙的饱和浓度(30℃时的饱和浓度为0.6126mol/L) 及不同温度和浓度下的分解性能,建立了分解温度与对应浓度的 函数关联式,具有一定理论和实际意义,为亚硫酸钙脱硫法的实 际应用提供了理论依据和重要设计参数。 本项研究还考察了影响CaSO_3·1/2H_2O氧化反应的多种因 素,结果表明pH值是影响CaSO_3·1/2H_2O氧化反应的最主要因 素,反应温度对氧化率的影响仅次于pH值,在实验确定的适宜 操作条件下,氧化率可达96%以上。连续运行时,氧化塔内物料 始终处于高氧化率状态,几乎没有HSO_3~-分解副反应发生,可 以实现工业化。


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