超重力磷酸钠湿式再生烟气脱硫技术

　　本书全面、系统地介绍了超重力强化可再生烟气脱硫技术的研究进展及成果，详细介绍了我国SO2污染、硫资源需求及烟气脱硫技术的应用情况，阐述了开发可再生烟气脱硫技术的意义以及国内外研究进展，并对超重力技术应用于烟气脱硫工艺的开发进行了叙述。重点介绍了超重力技术用于磷酸钠湿式再生烟气脱硫过程的理论及工艺研究情况，对影响可再生烟气脱硫过程的脱硫率、再生率、传质系数、脱硫剂稳定性、脱硫容量等性能进行了系统研究。 本书可供有关学校、科研院所、环保、化工、冶金、能源、火电与热力供应等行业的工程技术人员、管理人员参考，也可供有关院校师生参考。

　　袁志国，中北大学，山西省重点实验室副主任、副教授，硕导，2001年毕业于华北工学院后留校任教至今。主要从事化学工程方面的教学与科研工作。教学方面：先后主讲了化工原理、化工传递、化工仪表及自动化、化工过程分析与合成等本科生的理论课程和硕士研究生的传递过程原理及其博士研究生的化工建模与仿真等理论课程。科研方面主要从事流体力学模拟计算、超重力过程强化技术及工业气体净化及尾气治理技术开发研究与应用推广。先后参与完成科研项目25项，其中获国家科技进步二等奖1项，山西省技术发明二等奖1项，省、部级科技进步一、二等奖6项；公开发表学术论文30余篇；申请发明专利32项（已授权19项）。入选山西省高等学校131领军人才工程——中青年拔尖创新人才、中国环境科学学会高级会员、山西省低碳协会理事。目前主持省攻关项目1项、参与国家基金、总装项目等9项。

第1章绪论/1
1.1二氧化硫2
1.1.1SO2的危害2
1.1.2我国SO2排放情况4
1.1.3我国SO2排放控制政策及标准6
1.1.4我国硫资源的供需情况8
1.2烟气脱硫技术应用现状9
1.2.1国外烟气脱硫技术12
1.2.2国内烟气脱硫技术13
1.3湿式再生烟气脱硫工艺的研究进展及应用情况16
1.3.1亚硫酸钠法16
1.3.2柠檬酸钠法18
1.3.3有机胺法20
1.3.4离子液体法22
1.3.5湿式氧化镁法24
1.3.6磷酸钠法26
1.4湿式烟气脱硫设备的研究进展29
1.4.1脱硫吸收塔的改进研究29
1.4.2降膜式脱硫反应器31
1.4.3撞击流脱硫反应器32
1.4.4超重力脱硫反应器33
1.4.5结论36
第2章磷酸钠缓冲溶液烟气脱硫理论基础/38
2.1磷酸钠缓冲溶液烟气脱硫机理39
2.1.1磷酸钠缓冲溶液吸收SO2机理39
2.1.2磷酸钠缓冲溶液中各离子形态的分布41
2.2磷酸钠缓冲溶液的缓冲性能45
2.2.1缓冲性能的理论分析45
2.2.2缓冲性能的测试48
2.3磷酸钠缓冲溶液的硫容量50
2.3.1脱硫溶液的饱和pH值51
2.3.2不同初始pH值的理论硫容量52
2.3.3不同磷酸浓度的理论脱硫容量53
2.3.4磷酸钠缓冲溶液的实际硫容量53
2.4磷酸钠缓冲溶液烟气脱硫的气液传质过程55
2.5小结57
第3章磷酸钠缓冲溶液吸收SO2过程的传质性能/59
3.1旋转填料床中传质模型研究概况60
3.2旋转填料床中磷酸钠缓冲溶液吸收SO2传质系数的计算64
3.3实验部分66
3.3.1工艺流程66
3.3.2设备、仪器及药品68
3.3.3方案69
3.3.4检测与表征70
3.4结果与讨论72
3.4.1超重力因子β对Kya的影响72
3.4.2喷淋密度对Kya的影响73
3.4.3空床气速对Kya的影响74
3.4.4吸收液磷酸浓度对Kya的影响75
3.4.5入口气体中SO2体积浓度对Kya的影响76
3.4.6填料对Kya的影响77
3.4.7分层填料对Kya的影响78
3.5旋转填料床中的体积传质系数模型拟合79
3.6与填料塔中的Kya对比80
3.6.1实验部分80
3.6.2空塔气速对Kya的影响81
3.6.3喷淋密度对Kya的影响82
3.6.4入口SO2体积浓度对Kya的影响83
3.7小结84
第4章超重力场中磷酸钠溶液吸收SO2的性能研究/86
4.1实验部分87
4.2检测与表征89
4.3结果与讨论89
4.3.1正交实验分析与讨论89
4.3.2并流吸收工艺参数对脱硫率的影响90
4.3.3逆流吸收工艺参数对脱硫率的影响97
4.3.4填料类型对脱硫率的影响103
4.3.5分层填料对脱硫率的影响103
4.4小结104
第5章磷酸钠脱硫富液再生性能研究/106
5.1实验部分107
5.1.1工艺流程107
5.1.2设备、仪器及药品108
5.1.3方案110
5.2分析与表征111
5.3填料塔再生工艺参数对解吸率的影响111
5.3.1富液中pH值111
5.3.2富液流量112
5.3.3汽液比113
5.3.4富液中磷酸浓度114
5.3.5富液中SO2浓度114
5.3.6富液预热温度115
5.4旋转填料床再生工艺参数对解吸率的影响116
5.4.1超重力因子116
5.4.2富液pH值117
5.4.3富液流量118
5.4.4汽液比118
5.4.5富液中磷酸浓度119
5.4.6富液中SO2浓度120
5.4.7富液预热温度121
5.5两种再生设备工艺的比较121
5.6小结122
第6章旋转填料床-磷酸钠湿式再生烟气脱硫工艺研究/123
6.1实验部分124
6.1.1工艺流程124
6.1.2设备、仪器及试剂125
6.1.3吸收液中磷酸根、硫酸根和亚硫酸根等离子浓度的测定125
6.1.4方案127
6.2结果与讨论127
6.2.1脱硫率随重复次数的影响127
6.2.2解吸率随重复次数的变化128
6.2.3吸收液pH值随重复次数的变化128
6.2.4吸收液中硫酸根、磷酸根等离子浓度的变化129
6.3工艺优化130
6.4小结132
第7章总结/133
参考文献/136