稀土型烟道气脱硫剂脱硫作用的研究.pdf

第 “卷 第期中国矿业大学学报 2 . 9 5 ’ “ “ * 文章编号 * “ “ “ A * B C D “ “ * E “ A “ F G A “ 稀土型烟道气脱硫剂脱硫作用的研究 刘勇健H江传力H黄汝彬H王存英 D中国矿业大学 化工学院H江苏 徐州 * “ “ G E 摘要采用稀土型脱硫剂对模拟烟道气进行脱硫实验H考察了稀土含量I温度对脱硫效率的影 响H并对脱硫剂进行了再生实验’结果表明某些稀土化合物在较大的温度范围内对烟道气中 J K有较高的吸附I 催化转化作用H脱硫效率可达B “ L左右M脱硫剂可再生重复使用H再生操作 简便易行’ 关键词稀土脱硫剂MJ K M烟道气M脱硫效率 中图分类号NF *文献标识码O 近年来H由于燃煤的大量开采和直接燃烧H致 使大气中J K 的含量不断呈上升趋势H P 酸雨Q现 象时有发生’因此H解决燃煤烟道气的脱硫问题已 经成为各国研究的热点R * S’采用稀土掺杂作为烟道 气脱硫剂的研究目前较少见有报道H该类脱硫剂具 有经济I高效I可循环利用等优点H因此具有研究I 利用价值’ T 实验部分 T ’ T 稀土型脱硫剂的制备 将稀土化合物配制成一定浓度的溶液H选择合 适的载体D本实验多用O ’ T ’ X 脱硫剂脱硫性能的评价 * E气源J K含量为* LY LD其余为E的 模拟烟道气钢瓶D南京标准气体厂提供E ’ E试剂B G L ZJ KC及氧化剂H配制成一定 浓度的稀ZJ K CD 加入少量氧化剂E溶液作为吸收 液’ E实验方法 称取一定量脱硫剂固体粉末置 于特制的微型反应器底部H以管式炉加热控温M通 入待测气体H控制气体流量为 “V[ W V3 . H通气时 间V3 . H尾气用* “ ’ “ “V[吸收液吸收后测定其 电导率’ C E电导率测定 / ’基本原理电解质溶液可导电H且溶液中 离子浓度增大时H其导电能力增强H因此通过测定 溶液的电导值可跟踪溶液浓度的变化’以一定浓度 的硫酸溶液D加少量氧化剂E为吸收液H吸收液具有 一 定 的 电 导 值H吸 收 J K后 被 氧 化 剂 氧 化 为 ZJ KCH 吸收液中离子浓度增大H电导值增大’根据 电导的增值对吸收的 J K定量H 从而间接确定脱 硫剂脱除 J K的量’其关系为吸收液电导率愈 大H脱硫剂的脱硫效率愈低M反之H吸收液电导率愈 小H脱硫剂脱硫效率愈高’ \ ’主要反应 氧化剂]J K ZJ KCH ZJ KCZ ]]ZJ K C _H ZJ KC _Z]]J K C _’ ’电导率测定吸收液电导率用D上海第二 分析仪器厂生产的E ‘ ‘ J A * * O型电导率仪进行测 定H操作步骤见参考文献R S ’ T ’ a 实验装置 实验装置见图* ’ 图*实验装置示意 b 3 ; ’ * 2 66 c d 6 - 3 V6 . 8 / ; A B CDEF 空白吸收液直接吸收载体吸附后 “ G G GH IG “ G I GG “ I I GG “ J K G “ G G GI GG “ G I GG “ I I GG “ J K I “ G G G G GG “ G I GG “ I I GG “ J L G “ G G G I GG “ G I GG “ I I GG “ M J G “ G G GH G GG “ G I GG “ I I GG “ M I G “ G G GH I GG “ G I GG “ I I GG “ M I G N吸收液本身的电导率O NN被测气体不经载体或脱硫剂同样流量情况下直接被吸 收液吸收后的电导率“ 从表可见载体对烟道气中B P H具有一定的 吸附脱除能力这是由于载体固体粉末具有较大表 面积的缘故“此外还可以看出随温度升高吸附脱 硫能力愈来愈弱“说明载体对 B PH的吸附属于物 理吸附类型温度升高对这类吸附不利A H G G以 后吸附能力基本丧失F “ “ 脱硫剂的脱硫作用 实验研究了稀土含量为I Q G Q H G QA质量 分数F J种脱硫剂在不同温度下对烟道气中B P H的 脱除作用实验数据见表H “ 从表H可见R稀土型脱硫剂对烟道气中B P H有 显著的脱除作用其中含量为 G Q的效果最佳“这 是由于脱硫剂脱硫是通过脱硫剂中的稀土化合物 与 B PH发生化学反应生成稀土硫酸 盐 而 实 现 的S M T这一反应以稀土化合物在载体表面上呈单分 子层分散时最易进行“稀土含量少时不足以形成单 分子层而含量过多形成紧密堆积又不利于反应“ 实验证明稀土含量为 G Q时效果较好脱硫效率 可达U G Q以上“ 表脱硫剂在不同温度下的脱硫作用 ; A B CDEF 空白吸收液直接吸收 脱硫后; A B CDEF [A稀土F \I Q [A稀土F \ G Q [A稀土F \H G Q “ G G GH IG “ G I GG “ I I GG “ H HG “ H IG “ H K “ G G GI GG “ G I GG “ I I GG “ ]G “ H GG “ H H “ G G G G GG “ G I GG “ I I GG “ G ]G “ G KG “ G “ G G G I GG “ G I GG “ I I GG “ G KG “ G UG “ G ] “ G G GH G GG “ G I GG “ I I GG “ GG “ G ]G “ G “ G G GH I GG “ G I GG “ I I GG “ IG “ JG “ I 温度对脱硫作用也有较明显的影响 J种脱硫 剂在室温条件下都有一定的脱硫效果这主要应是 脱硫剂的吸附作用所致“温度升高脱硫效率均有 所下降说明吸附作用随温度升高而逐渐减弱但 脱硫反应尚未完全发生“温度在 I G H G G脱硫 效率最高说明脱硫反应主要发生在该温度区间 这与理论计算值是一致的S J T“温度超过H I G后 脱硫剂易出现结焦现象脱硫效率又有所下降“ 另外由上述实验数据也可以看出稀土型脱 硫剂易发生脱硫反应的温度区间较宽为 I G H G G与实际烟道气温度A U G左右F较为吻 合故该类脱硫剂较适宜于烟道气中B P H的脱除“ “ _ 脱硫剂脱硫效率的确定 配制系列稀 ‘HB PM标准溶液 分别测其电导 率值“以标准曲线法或比较法确定脱硫剂的脱硫效 率“标准曲线如图H 脱硫数据见表J “ 图H电导率与浓度a A ‘HB PMF的关系 b c 5 A. / 0 2 C 5 F9 5 ; 2 8 ; 5 7 G脱硫剂H IJ H 2 E Z m id i j c k l m c n o p o g Ii r r o o i g ef r q n b o r o o q k n q n ii q n b m m o Og i eI q jd i j c k l m c n o p i nq g db m ii r r i b jf r b m i f g b i g b f r n q n ii q n b mq g db i Ol i n q b c n i’i n io g i j b o I q b i d “}g db m in i I i g i n q b o g If r b m id i j c k l m c n o p i n ’q j q n n o i df c b o gk q u f n q b f n e “ m i n i j c k b j m f ’j b m q b j f Oi n q n i i q n b m f Ol f c g d j m q i I f f dq d j f n l b o f gq g d q b q k e b _ o i r r i b jf gb m iq d j f n l b o f gf r j c k l m c nd o f o d io g m o Og i eI q j i j b m il n o Oq n ed i j c k l m c n o p o g Ii r r o o i g e q g n i q mX 0q g db m id i j c k l m c n o p o g In i q I i g b q gu in i _ c j i d f g i g o i g b k e “ *5 D ; C 7 Zn q n ii q n b md i j c k l m c n o p i n ,j c k r c n d o f o d i , m o Og i eI q j ,d i j c k l m c n o p o g Ii r r o o i g e *T 中国矿业大学学报第S 卷 万方数据