以蔗渣为燃料的锅炉烟气SO_(2)监测问题及对策探讨

分析了定电位电解法监测糖厂锅炉烟气中SO_(2)遇到的问题和非分散红外吸收法和紫外差分吸收法的特点,提出对策着力解决监测问题,提高SO_(2)监测数据可靠性。

高SO_(2)浓度烟气超低排放治理技术和方法

以石墨化炉高SO_(2)浓度烟气为例,采用石灰-石膏脱硫工艺,优化设计了双塔双循环、低烟气流速、高液气比、增效托盘、高效管束式除雾器等新技术和方法,实现烟气超低排放,为其他行业高SO_(2)浓度烟气超低治理提供了可靠的参考,具有重要的借鉴意义。

中空纤维膜吸收法脱除SO_2的实验研究

利用聚丙烯中空纤维膜组件为吸收器 ,以SO2 /空气混合气—清水、SO2 /空气混合气—NaOH溶液 ( 0 .1mol/L ,0 .5mol/L)为实验体系 ,研究了吸收液浓度、气液两相流速和气液两相流程等操作条件对吸收率的影响 ;以传质单元高度 (HTU)为指标 ,与 3种常用填料吸收塔进行了比较 ;研究结果表明 :中空纤维膜吸收技术用于工业SO2

填料塔同时吸收高浓度SO_(2)和NO_(2)生成亚硝酰硫酸的研究

为了解决染料行业生产过程中磺化和硝化产生的高浓度硫氧化物(主要为SO_(2))和氮氧化物(主要为NO_(2))废气所造成的大气污染,采用填料塔反应器同时吸收SO_(2)和NO_(2),并生成亚硝酰硫酸的工艺,并对优化的工艺条件进行深入的分析。主要考察了吸收液的构成(浓硫酸和浓硝酸)与浓度、气体流速、污染物浓度和吸收时间等参数对吸收效率和体积传质系数K_(G)的影响。实验结果表明,SO_(2)与NO_(2)的K_(G)随着吸收液中硝酸体积分数的变化呈抛物线、随气液流速的增大而降低、随污染物浓度变化而变化、随填料物的接触面积的变小而变大。在实验中,采用填料塔同时吸收SO_(2)(质量浓度为11779 mg×m^(-3))和NO_(2)(质量浓度为2822 mg×m^(-3))的最佳工艺条件:气体流速为1.32 m×s^(-1),液体流速为0.55 m×s^(-1),硝酸体积分数为20%的浓硫酸和浓硝酸混合吸收液。

高压组合电器中SF6分解产物SO_(2)F_(2)红外吸收特性及其检测传感装置研究

特高压硫酰氟(SO2F2)气体作为气体绝缘全封闭组合电器(GIS)气室中六氟化硫(SF6)分解产物的特征组分,对其进行检测分析可实现GIS设备的早期潜伏性故障识别。搭建光程池温度、压强可调的傅里叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)系统,利用FTIR实验及HITRAN数据库得到的吸收谱线参数,对SO2F2气体的红外吸收谱线及其交叉干扰特性进行分析,选取中心波长2763 cm^(-1)位置作为SO2F2气体的特征吸收峰,并对SO2F2在该波段位置附近受温度和压强影响的红外吸收特性进行研究。结果表明:HITRAN数据库模拟仿真红外光谱与实验数据吻合较好;当压强在50~300 k Pa范围内变化时,SO2F2气体在2710~2810 cm^(-1)波数范围内的峰值吸收系数随着压强的增加而增大,2763 cm^(-1)位置吸收系数随压强的变化率为0.0024 cm^(-1)/k Pa,增加压强可以提高气体检测灵敏度;当温度在298~338 K范围内变化时,SO2F2气体在2710~2810 cm^(-1)波数范围内的峰值吸收系数随着温度的升高而减小,2763 cm^(-1)位置吸收系数随压强的变化率为0.002 cm^(-1)/K。分析结果对GIS设备故障SF6分解产物SO2F2的红外光学检测技术研究具有重要意义。

基于紫外吸收光谱与最小二乘法的SO_(2)、H_(2)S与CS_(2)混合气体定量检测

SO_(2)、CS_(2)和H_(2)S作为绝缘气体SF_(6)的重要分解气体,它们的种类和含量对SF_(6)气体绝缘设备的诊断具有重要意义。文中提出了一种紫外吸收光谱法和最小二乘拟合联用的方法用于SF_(6)分解气体的3组分混合气体定量检测。在实验过程中,发现较高体积分数的SO_(2)和CS_(2)对较低体积分数H_(2)S的体积分数计算存在干扰并且干扰的程度大小与两种气体的体积分数呈正相关。因此,文中获得了干扰气体体积分数较高时H_(2)S体积分数计算的修正公式,可以实现3种气体的准确定量检测,SO_(2)和H_(2)S检测范围为1~10μL/L(part permillion),CS_(2)为30~300μg/m L(part per billion)。文中提供了一种简便高效的检测方法,方便集成于检测设备中,为SF_(6)绝缘设备在线监测提供了技术支撑。

基于中红外量子级联激光器的SO_(2)和SO_(3)检测研究

二氧化硫(SO_(2))和三氧化硫(SO_(3))是工业废气排放中的重要物质,对环境和人体健康危害很大,但对于他们在排放过程中的原位-在线测量一直是个挑战。采用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术,基于7.16μm量子级联激光器(QCL)对SO_(2)和SO_(3)进行同时检测,通过波长调制光谱技术提高测量系统的灵敏度和鲁棒性。在高温低压条件下采用单光程-小体积的气体吸收池利用TDLAS同时测量SO_(2)和SO_(3)的吸收谱线,测量的SO_(2)和SO_(3)的吸收光谱充分分离,从而确保了测量的准确性。同时,修正了温度变化对SO_(2)气体浓度测量的影响,并提出了用已知浓度的SO_(2)来定标未知浓度的SO_(3)气体。Allan方差分析表明,在34 s的积分时间内,SO_(2)的最小检测限达到了1.98×10^(−6)cm^(3)·cm^(−3),SO_(3)可探测的最低浓度为1.575×10^(−6)cm^(3)·cm^(−3)。系统的上升响应时间约为16 s,下降响应时间约为18 s。

氟化硫酰(SO_(2)F_(2))和氟化亚硫酰(SOF_(2))气体的中红外光谱特性检测分析

为获得SF_(6)气体绝缘设备在运行缺陷下产生的氟化硫酰(SO_(2)F_(2))和氟化亚硫酰(SOF_(2))气体的含量,开展了SO_(2)F_(2)和SOF_(2)气体的中红外光谱特性检测分析。首先,建立气体中红外吸收光谱检测平台,检测得到SO_(2)F_(2)和SOF_(2)的典型红外光谱图,其中SO_(2)F_(2)检测结果与HITRAN数据库的吸收截面数据一致,验证了光谱检测平台和检测方法的有效性,提出了SO_(2)F_(2)和SOF_(2)气体的特征吸收谱;然后,检测分析环境温度和气体压力对气体红外光谱特性的影响规律,得到了吸光度随温度和压力变化的拟合表达式;最后,开展了光声光谱(photoacoustic spectroscopy,PAS)和可调谐半导体激光吸收光谱(tunable semiconductor laser absorption spectroscopy,TDLAS)方法检测SO_(2)F_(2)和SOF_(2)气体的光谱特性试验,结果表明PAS技术适于这两种气体的现场检测。研究结果为研发SO_(2)F_(2)和SOF_(2)气体的光学带电检测或在线监测装置提供了技术支撑,可确保SF_(6)气体绝缘设备安全可靠运行。

有机胺吸收SO_(2)系统优化研究与实践

介绍了有色金属冶炼企业的有机胺烟气脱硫工艺流程,针对有机胺预处理系统在运行中出现的洗涤液温度高、有机胺液吸收效果差等问题,通过提高蒸发降温能力、控制动力波洗涤器入口烟气温度、降低烟气水含量、降低洗涤循环液温度等方式降低吸收塔烟气温度,通过稳定有机胺浓度和烟气浓度、提高有机胺液解吸能力等措施提高有机胺液吸收能力,实现了液硫产能和综合效益的提升。

紫外吸收法测定烟气中SO_(2)准确度分析

SO_(2)是大气污染的首要污染物之一,随着SO_(2)排放浓度的降低,对监测部门的监测技术要求也随之提高,紫外吸收法测定烟气中SO_(2)已经成为新的国标方法,本文讨论监测中许多因素(如流量、湿度、CO等)是否会对测量结果产生影响,并提出解决办法,以提高监测数据的准确度。

窑尾废气SO_(2)减排技改

GB4915—2013《水泥工业大气污染物排放标准》要求水泥生产企业SO_(2)排放小于200 mg/m^(3),江苏省规定水泥企业SO_(2)排放小于100 mg/m^(3),江苏鹤林水泥有限公司内控指标SO2排放小于70 mg/m^(3)。为达到降低窑尾废气中SO_(2)超低排放之目的,江苏鹤林水泥有限公司进行两次脱硫改造,取得了良好效果。

OI^2-WFGD-Ⅱ烟气脱硫技术介绍

简要介绍了江苏苏源环保工程有限公司开发的OI2-WFGD-Ⅱ湿法烟气脱硫技术的工艺特点、设备布置、技术参数、设备国产化以及技术应用。

CO_(2)在单乙醇胺溶液吸收塔中的传质阻力模拟研究

为了探究吸收塔内CO_(2)传质随着塔高变化情况,进一步指导吸收塔强化。将吸收塔分为“塔顶”“塔中”“塔底”3个部分,通过鼓泡吸收实验分别对“塔顶”“塔中”“塔底”处单乙醇胺(MEA)水溶液吸收CO_(2)行为进行模拟,获得不同位置的CO_(2)出口体积分数。结果表明,根据双膜理论和传递的连续性建立动力学模型对实验数据进行分析,获得模拟塔“塔顶”“塔中”“塔底”处CO_(2)的吸收速率、吸收量和传质阻力,“塔中”吸收速率是“塔顶”吸收速率的1.7倍,是“塔底”吸收速率的3.7倍;“塔中”吸收量是“塔顶”吸收量的1.7倍,是“塔底”吸收量的4.4倍;“塔底”的阻力是“塔中”阻力的6.8倍,是“塔顶”阻力的9.2倍。因此“塔顶”阻力最小,“塔中”吸收量和吸收速率最大,“塔底”阻力最大,“塔底”吸收量和吸收速率最小。吸收塔的“塔底”是CO_(2)处理能力最弱的部位,对“塔底”进行设计改造有望提高吸收塔处理CO_(2)的能力。

机载光纤式成像差分吸收光谱仪测量区域大气污染应用研究

我国大气污染呈现出区域性和复杂性等特性,开展污染气体区域分布的立体监测,能够及时了解大气环境现状、研究分析影响大气质量的各种因素,指导大气污染控制措施。机载成像差分吸收光谱仪,是目前有效的污染气体区域分布遥感手段之一。该技术观测区域大,覆盖率高,最终可提供精细化的污染气体区域分布资料,实现污染分布及传输的可视化探测。以往机载成像差分吸收光谱仪采用整体式设计,需要占用飞机光学观察窗口,航空搭载需求苛刻、应用受限。为此提出了光纤式机载成像差分吸收光谱仪,采用光纤束传输方式,安装过程中对飞机改装需求小,极大的便利了机上安装和调试,适应了适航设备认证需求。该系统采用特制多芯光纤束结合Littow-offner结构光谱成像系统,具有光谱成像分辨率高、大视场、结构紧凑等优点。在此详细介绍了该设备性能参数,并利用该系统在芜湖市周边开展了区域污染遥感应用。应用过程中,针对光纤式成像差分吸收光谱仪,提出了数据处理算法。对采集到的太阳散射光谱进行反演得到污染气体的斜柱浓度,并利用大气传输模型计算大气质量因子,实现垂直柱浓度转化。最后结合飞机姿态位置信息,快速获取了芜湖市区及其周边上空的NO_(2)、SO_(2)的浓度分布,并进行了区域内污染源快速定位和传输过程分析。从反演结果来看,本次实验NO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在4个高值点,SO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在2个高值点,高值点附近均存在重工企业,结果与实际情况相符。并结合卫星数据评估二者交叉校验精度,二者呈现正相关,相关性系数为0.77。应用效果验证了光纤式成像差分吸收光谱仪的方案可行性,可为大气污染气体航空遥感技术推广提供参考,同时弥补了地面站点监测在空间尺度上以及卫星遥感在时间尺度上的不足。

基于气-液传质强化的湿法烟气脱硫CFD模拟研究

针对燃煤电厂烟气脱硫过程中,高硫煤燃烧产生的高含硫烟气高效脱硫难题,通过计算流体力学(CFD)开展了钙法烟气SO_(2)高效脱除研究,提出了基于塔内筛板构件及喷淋系统优化的多手段耦合增效方法。建立了宏观脱硫塔尺度下涵盖喷淋吸收-筛板鼓泡吸收的SO_(2)多形式吸收脱除耦合模型,获得了浆液下落过程中的pH及SO_(2)吸收速率变化规律,并研究了湍流构件对脱硫塔内的气液混合流动、相内相间传质、浆液内部化学反应等过程的影响机制。探究了筛板对于脱硫塔脱除效率的强化机制,并进一步开展了筛板布置位置优化设计研究。同时,针对脱硫塔喷淋系统开展了优化设计研究,通过对比研究获得了喷淋系统优化后布置方案。基于所提出的脱硫塔多手段耦合增效方法,研究了包括液气比、浆液粒径及入口烟气SO_(2)浓度等不同参数影响下的脱硫塔SO_(2)脱除性能,发现通过塔内筛板构件及喷淋系统优化多手段协同增效后,可实现不同工况下脱硫塔SO_(2)脱除效率提升3%~8%。

Effect of the presence of trace sulfur dioxide on piperazine-based amine absorbents for carbon dioxide capture

The effect of the presence of trace SO_(2)in industrial flue gas on the amine-scrubbing-based absorption process for CO_(2)capture has been a matter of concern.This study aimed to investigate the effect of trace SO_(2)on the CO_(2)capture process using piperazine-based amine absorbents,focusing on SO_(2)-resistance capability,SO_(2)/CO_(2)absorption selectivity,and cyclic stability.The presence of trace SO_(2)not only restrains CO_(2)absorption,but also promotes the formation of carbamate within the piperazine-based amine absorbents.Remarkably,the incorporation of aminoethyl group in piperazine-based amine absorbents can enhance the SO_(2)-resistance capability by promoting the formation of carbamate,while piperazine-based amine absorbents with hydroxyethyl group can promote the formation of bicarbonate to reduce the SO_(2)-resistance capability.The work offers valuable insights into the efficient application of novel amine absorbents for CO_(2)capture from practical industrial flue gas.

新型的BHEP-醚水溶液相变吸收二氧化硫

针对有机胺湿法烟气脱硫过程能耗高的问题,本文开发了一种新型的N,N′-双(2-羟乙基)哌嗪有机胺(BHEP)/二乙二醇二乙醚(DEGDEE)水系液-液相变吸收剂,并研究其吸收解吸SO_(2)性能及相变机理。结果表明,BHEP与二氧化硫(SO_(2))反应生成了极性较强的铵盐,与非极性醚差异较大,产生盐析效应而导致其分相。上相中DEGDEE的浓度很高,质量分数大于97%,胺、SO_(2)和水的质量分数低于1%,可直接循环使用;约有99%以上的胺和SO_(2)富集在下相,只需对下相解吸,从而大大地降低了能耗。有机胺BHEP和DEGDEE的浓度越高,越易发生相变,下相体积占比和DEGDEE分配率越小,SO_(2)和BHEP的分配率几乎不受影响;两者浓度太高时还会发生吸收前分相。DEGDEE对SO_(2)的物理吸收使体系的吸收能力提高,在质量分数15%BHEP水溶液中加入质量分数20%的DEGDEE后,循环吸收容量和解吸率分别提高了6.43%和10.59%,能耗降低了13.69%,该相变吸收剂具有较好的应用前景。

活性炭吸附原子吸收法测金含量时铅的干扰与消除

采用活性炭吸附原子吸收法测金含量时,铅对检测结果有极大干扰,针对铅对活性炭吸附原子吸收法测金的影响,通过实验探讨温度、酸度、Na_(2)SO_(4)加入量对检测结果影响,并提出改进方法,有效消除了铅的干扰,提高了检测结果的准确性及精密度。

液化气脱硫醇装置碱液再生高硫尾气的净化处理

液化气脱硫醇装置碱液再生单元的尾气硫含量较高,直接送至常减压蒸馏装置加热炉伴烧时将引起加热炉排放烟气中的SO_(2)浓度大幅上升,无法满足环保要求。通过对再生尾气进行离线模拟吸收试验,发现催化裂化柴油对再生尾气中的硫化物具有良好的吸收效果。依据试验结果对再生尾气系统进行脱硫改造,改造后加热炉外排烟气中的SO_(2)浓度大幅降低,满足国家和地方的相关排放标准要求。

高压填料塔内脱碳传质模型的建立及适用性分析

为探究高压工况下,填料塔内醇胺溶液吸收高浓度(体积分数35%)CO_(2)的传热传质规律,基于双膜理论,以小型θ环填料塔实验装置为基础,建立了塔内N-甲基二乙醇胺+哌嗪(MDEA+PZ)脱碳传质模型。利用不同吸收压力下的实验数据对模型进行了修正,使模型适用于高压工况。结果表明,传质通量修正因子的引入,能够较好地解决高压工况下模型计算误差较大的问题;不同进气和溶液流量下,CO_(2)浓度场和温度场的模拟结果与实验数据基本一致;填料塔内存在快速反应区域,并且会随着气液流量变化移动。本模型可为相应特征天然气的净化提供借鉴。