双阳膜电解法再生钠碱法脱硫吸收液的研究
两室阳膜电解再生脱硫吸收液的影响因素研究
有优势 ， 不仅流程简单 ， 而且操作方便 ， 为实现低成
本研究采用两室阳膜电解装置进行脱硫 富液
本脱硫提供了一个较好的工艺选择。其中膜 电解
再生部分是该技术 的关键环节之一 ， 掌握其运行规
律 对 于实际 应用具 有重 要意 义 。
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业设计研究所
摘要
天津
３００ ）（．天津大学环境科 学与工程学院 天津 ３０ ７） ０ １０ ；２ ００ ２
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钠碱脱硫吸收液膜电解再生的基础研究
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双碱法脱硫介绍范文
双碱法脱硫介绍范文烟气吸收是双碱法脱硫的第一步，该步骤是将脱硫烟气通过吸收塔，并将其与两种碱性溶液接触，使二氧化硫与碱溶液反应生成硫代硫酸盐。
通常选择较强碱性的钠碱作为第一碱液，由于其与二氧化硫反应速率较快；而选择较弱碱性的亚硫酸钠溶液作为第二碱液，它可以用来再生第一碱液。
再生是双碱法脱硫的第二步，该步骤是将捕集到的二氧化硫与碱溶液中的硫代硫酸盐反应，生成亚硫酸盐。
具体操作是将第一碱液与空气接触，使硫代硫酸盐中的硫化物氧化生成亚硫酸盐。
亚硫酸盐可以用于再生第一碱液，并将亚硫酸盐溶液再次注入吸收塔中继续脱硫反应。
脱硫产物处理是双碱法脱硫的最后一步，该步骤是对脱硫产物进行处理和综合利用。
脱硫产物主要包括由钠碱溶液中生成的硫代硫酸盐和由亚硫酸钠溶液中生成的亚硫酸盐。
这些产物可以用于其他工业过程，例如制备硫酸或者转化为其他有用的化学品。
1.高效脱硫：双碱法脱硫技术可以有效地去除烟气中的二氧化硫，使排放的烟气中的二氧化硫浓度大幅降低，符合环境排放标准。
2.碱液再生循环：通过再生亚硫酸盐，双碱法脱硫实现了对碱液的再生循环利用，减少了碱液的消耗和排放，提高了资源利用率和经济效益。
3.灵活性：双碱法脱硫技术适用于不同煤种和煤质的烟气脱硫处理，具有较强的适应性和操作灵活性。
4.除硫效果稳定：由于双碱法脱硫同时采用了强碱和弱碱，碱度互补，因此可以保证脱硫效果的稳定性。
然而，双碱法脱硫也存在一些问题和挑战：1.操作复杂：双碱法脱硫工艺流程相对复杂，操作和管控要求较高，需要专业的技术人员进行操作和维护。
2.需要较大投资：双碱法脱硫设备和系统需要一定的投资，包括吸收塔、再生系统、再生风机等，这增加了工程建设的成本。
3.碱液腐蚀问题：由于双碱法脱硫涉及到碱液的使用，存在腐蚀问题。
需要选择合适的材料和工艺来解决腐蚀问题，增加了工程的技术难度和成本。
总之，双碱法脱硫作为一种重要的烟气脱硫技术，具有高效脱硫、碱液循环利用等优势。
双碱法脱硫技术方案
双碱法脱硫技术方案清晨的阳光透过窗户洒在案头，一杯热气腾腾的咖啡陪伴着我，思绪开始飘散。
10年的方案写作经验，让我对这个领域有了更深刻的理解。
今天，我将为大家详细讲解一下双碱法脱硫技术方案。
一、项目背景近年来，我国环境污染问题日益严重，尤其是大气污染。
二氧化硫是主要污染物之一，对环境和人体健康造成严重危害。
为了改善大气环境，减少污染物排放，国家出台了一系列政策，要求企业采用先进的脱硫技术进行治理。
双碱法脱硫技术作为一种高效的脱硫方法，得到了广泛应用。
二、技术原理双碱法脱硫技术是一种湿式脱硫方法，主要利用碱液吸收烟气中的二氧化硫。
具体原理如下：1.吸收剂的选择：采用碳酸钠和氢氧化钠作为吸收剂，具有较强的吸收二氧化硫的能力。
2.吸收过程：烟气中的二氧化硫与吸收剂发生化学反应，亚硫酸钠和硫酸钠。
3.脱硫效果：通过调整吸收剂的浓度、循环量和喷淋方式，实现高效的脱硫效果。
三、技术方案1.脱硫系统设计（1）烟气预处理：对烟气进行除尘、降温、除湿等预处理，以满足脱硫系统的要求。
（2）吸收塔设计：采用逆流喷淋塔，提高吸收效率。
塔内设置多层喷淋层，确保烟气与吸收剂充分接触。
（3）循环泵设计：选用高效、节能的循环泵，降低系统运行成本。
（4）吸收剂制备：采用自动化控制系统，精确控制吸收剂的配比，保证脱硫效果。
2.脱硫工艺参数（1）吸收剂浓度：根据烟气中二氧化硫的浓度，调整吸收剂浓度，确保脱硫效果。
（2）循环量：根据烟气量、吸收剂浓度和脱硫效率要求，确定循环量。
（3）喷淋方式：采用分段喷淋，使烟气与吸收剂充分接触。
3.自动化控制系统（1）数据采集：实时监测烟气中的二氧化硫浓度、吸收剂浓度等参数。
（2）控制策略：根据监测数据，自动调整吸收剂浓度、循环量和喷淋方式。
（3）报警系统：当系统运行异常时，及时发出报警，确保系统安全运行。
四、效益分析1.环境效益：采用双碱法脱硫技术，可以有效减少二氧化硫排放，改善大气环境。
2.经济效益：双碱法脱硫技术运行成本低，具有较高的经济效益。
钠碱法湿法脱硫工艺研究及工程应用
钠碱法湿法脱硫工艺是一种常用的烟气脱硫技术，用于去除燃煤和燃油等燃烧过程中产生的二氧化硫（SO2）。
下面是钠碱法湿法脱硫工艺的研究及工程应用的一般情况：研究方面：
钠碱法湿法脱硫工艺的研究主要集中在反应机理、传质过程、催化剂选择和使用、废水处理等方面。
运用实验室试验、小型试验装置和中试装置等不同规模的研究手段，优化工艺条件并提高脱硫效率和经济性。
研究还包括对火电厂等大型工业应用的适应性、脱硫效果的长期稳定性和废物处理方案的改进等。
工程应用方面：
钠碱法湿法脱硫工艺已经在许多国家和地区的火电厂中得到广泛应用。
在工程应用中，常用的脱硫剂包括石灰石、石膏和氧化钙等。
这些脱硫剂与烟气中的SO2反应生成硫酸盐，然后通过吸收剂（如钠碱溶液）进行反应，最终形成可回收的钠硫溶液。
工程应用中还需要考虑废水处理和钠碱溶液再生等问题，以减少环境影响和经济成本。
总结起来，钠碱法湿法脱硫工艺是一种成熟的烟气脱硫技术，通过反应和吸收剂的使用，可以有效地去除燃烧过程中产生的二氧化硫。
在研究方面，科学家和工程师们致力于优化工艺条件和废物处理，以提高脱硫效率和经济性。
在工程应用方面，钠碱法湿法脱硫工艺已经在全球范围内得到广泛应用，同时也需要解决废水处理和钠碱溶液再生等问题。
双碱法脱硫
双碱法脱硫1. 引言双碱法脱硫是指使用氨碱和钠碱作为脱硫剂，进行烟气脱硫的方法。
在这种方法中，氨碱主要用作脱硫剂，而钠碱则用于调节反应液中的pH值。
这种脱硫方法具有高效、低成本和环保的特点，在电力行业和工业领域得到了广泛应用。
2. 脱硫原理双碱法脱硫利用氨碱和钠碱的碱性来吸收烟气中的SO2，从而达到脱硫的目的。
其脱硫反应主要分为两步：•吸收：氨碱通过吸收烟气中的SO2，形成硫酸铵或氨基硫酸盐，吸收过程中放出热量；•再生：通过钠碱溶液对吸收液进行中和反应，重新生成氨碱，同时产生硫化钠。
整个脱硫过程如下所示：SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3 吸收(NH4)2SO3 + 2NaOH → Na2SO3 + 2NH3 + H2O 再生3. 实施步骤双碱法脱硫的实施步骤如下：1.预处理：对烟气进行除尘处理，去除烟气中的颗粒物，以保证脱硫剂的有效使用。
2.制备反应液：根据所需脱硫效果和脱硫剂浓度的要求，制备适量的氨碱和钠碱溶液。
3.喷射吸收：将预处理后的烟气通过喷射装置，与氨碱溶液进行接触和吸收反应。
4.脱硫效果监测：监测脱硫效果，根据实际情况进行调整，以达到脱硫效果的要求。
5.再生循环：将含有硫化钠的溶液通过钠碱溶液进行中和反应，重新生成氨碱用于下一轮的脱硫。
6.废液处理：对产生的废液进行处理，以防止对环境造成污染。
4. 优缺点分析4.1 优点•高效脱硫：双碱法脱硫对SO2的吸收效率高，能够达到90%以上的脱硫效果。
•低成本：氨碱和钠碱都是相对廉价的脱硫剂，脱硫系统的成本相对较低。
•适应性好：双碱法脱硫对燃煤和燃油的适应性都较好，能够适应不同燃料类型的脱硫需求。
4.2 缺点•对产生的废液处理复杂：双碱法脱硫产生的废液含有一定浓度的硫化钠，对废液的处理需要特殊设备和工艺。
•反应速度较慢：相比其他脱硫方法，双碱法脱硫的反应速度较慢，对反应器的容积需求较大。
•对设备材料腐蚀性大：双碱法脱硫使用的氨碱和钠碱对金属材料有腐蚀性，对设备的材料选择和维护要求较高。
双碱法脱硫介绍
一、工艺流程→→→↓↑↑→流程说明：烟气从锅炉排出，烟气进入不锈钢脱硫塔，经水喷淋脱硫后，净化的气体经风机进烟囱高空排放，喷淋后的水进入循环碱池沉渣后经水泵加压再进行喷淋，喷淋水循环使用。
在加碱池内加入［NaCO3-Ca(OH)2］，使池内变碱性，通过自动加药系统，自动加到大循环水池。
二、双碱法脱硫原理双碱法又叫钠钙双碱法［NaCO3-Ca(OH)2］，采用纯碱启动、钠碱吸收SO2、钙碱再生的方法。
较之石灰石法等其它脱硫工艺，它有以下优点：(1)钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快，可降低液气比，从而既可降低运行费用，又可减少水池、水泵和管道的投资；(2)再生和沉淀分离在塔外，可大大降低塔内和管道内的结垢机会；(3)钠碱循环利用，损耗少，运行成本低；(4)正常操作下吸收过程无废水排放；(5)灰水易沉淀分离，可大大降低水池的投资；(6)脱硫渣无毒，溶解度极小，无二次污染，可综合利用；(7)电石渣作再生剂(实际消耗物)，以废治废，运行成本低(如有电石渣的话)；(8)操作简便，系统可长期运行稳定。
其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程：脱硫过程：Na2CO3+SO2 →Na2SO3+CO2↑(1)2NaOH+SO2→ Na2SO3+H2O (2)Na2SO3+SO2+H2O → 2NaHSO3 (3) 以上三式视吸收液酸碱度不同而异：(1)式为吸收启动反应式；碱性较高时(PH＞9)，(2)式为主要反应；碱性降低到中性甚至酸性时（5＜PH ＜9 时，则按(3)式发生反应。
再生过程：2NaHSO3+Ca(OH)2 → Na2SO3+CaSO3 ↓+2H2O (4)Na2SO3+Ca(OH)2→ 2 NaOH+CaSO3 ↓ (5) 在Ca(OH)2浆液(Ca(OH)2达到过饱和状况)中，中性(两性)的NaHSO3很快跟Ca(OH)2反应从而释放出［Na+］，随后生成的［SO32-］继续跟Ca(OH)2反应，反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来，从而使［Na+］得到再生，吸收液恢复对SO2的吸收能力，循环使用。
双碱法脱硫 (2)
双碱法脱硫1. 简介双碱法脱硫是一种常用的燃煤烟气脱硫技术，适用于化石燃料燃烧产生的二氧化硫（SO2）的排放控制。
该技术通过在烟气中使用两种不同的碱性溶液吸收硫化物，将SO2转化为硫酸盐，从而达到减少SO2排放的目的。
2. 工艺原理双碱法脱硫的工艺原理主要分为以下几个步骤：2.1 烟气进入吸收塔烟气通过烟囱进入脱硫系统的吸收塔。
吸收塔通常是一个矩形的塔或圆柱形的塔，内部配有喷嘴以将吸收剂均匀地喷洒在烟气中。
2.2 吸收剂喷洒吸收剂是由两种不同的碱性溶液组成：钠碱溶液和氨碱溶液。
这两种溶液分别用喷嘴均匀地喷洒在吸收塔中的烟气中。
2.3 SO2吸收烟气中的SO2与钠碱溶液和氨碱溶液中的碱性成分发生反应，生成硫酸钠和硫酸铵。
这些硫酸盐会溶解在溶液中，从而达到了吸收和转化SO2的效果。
2.4 产生废液反应后的溶液中含有大量的硫酸盐，这些硫酸盐需要被及时排出系统，以维护脱硫效果。
产生的废液需要经过后续处理才能排放或进行回用。
2.5 干燥和利用废液脱硫后的烟气经过除尘处理后排放到大气中，废液则被送往脱水和脱硫过程继续使用。
废液经过脱水处理后，其中的硫酸盐可用于生产硫酸或其他化学产品。
3. 设备组成双碱法脱硫主要由以下设备组成：3.1 吸收塔吸收塔是双碱法脱硫的核心设备，其主要作用是使烟气和吸收剂充分接触，使SO2被吸收和转化。
吸收塔通常由耐酸碱材料制成，内部配有喷嘴和填料，用于增加烟气与吸收液接触的表面积。
3.2 吸收剂输送系统吸收剂输送系统负责将钠碱溶液和氨碱溶液输送至吸收塔内。
输送系统通常包括输送泵、管道和控制阀门等设备，确保吸收剂能够均匀地喷洒在烟气中。
3.3 脱水系统脱水系统用于将脱硫废液中多余的水分蒸发出去，提高废液中硫酸盐的浓度。
脱水系统通常包括蒸发器、冷凝器和废液收集槽等设备。
3.4 醇溶液循环系统醇溶液循环系统用于回收脱硫废液中的醇溶剂，以减少废液的排放和减轻环境污染。
该系统通常包括醇回收装置、醇液储罐和醇液输送系统等设备。
双碱液法脱硫计算公式
双碱液法脱硫计算公式
双碱液法脱硫是一种常用的大气污染控制技术，可以将燃煤电厂等工业设施的二氧化硫排放量减少到国家和地方排放标准以下，从而保护环境和人民健康。
双碱液法脱硫的原理是利用碱性溶液（主要包括氢氧化钠和碳酸钙）与二氧化硫发生反应，形成硫酸钙和水，从而达到脱硫的目的。
在反应过程中，必须要控制溶液的浓度和温度才能保证脱硫效果。
具体的计算公式如下：
1. 双碱液法脱硫反应方程式
反应式：NaOH + SO2 + H2O → Na2SO3 + 2H2O
化学方程式：2NaOH + SO2 + 2CO2 → Na2SO3 + Na2CO3 +
2H2O
2. 双碱液法脱硫的常数及限制因素
常数：k1、k2、k3、k4、k5
限制因素：SO2、NaOH、Ca(OH)2的摩尔比、气相速度、溶液浓度、温度、气体分子量、溶液分子量以及反应釜的构造设计等。
3. 双碱液法脱硫效率的计算公式
SO2去除率=1- (Cout/Cin)*100%
其中，Cout为脱除后气流中的SO2浓度（mg/m3）,Cin为控制前气流中的SO2浓度（mg/m3）。
4. 双碱液法脱硫量的计算公式
SO2去除量= V*I*(Cin-Cout)
其中，V表示气流体积（m3/s），I表示反应器中溶液的稀释倍数，Cin-Cout表示SO2的浓度差（mg/m3）。
5. 双碱液法脱硫方案比较
在双碱液法脱硫方案中，不同的方案对应着不同的反应器构造、气体流量、溶液循环量、溶液配比等。
需要进行全面比较才能选择
适宜的方案。
以上就是双碱液法脱硫计算公式的相关内容，具体的计算需要
根据实际情况进行调整。
双碱法湿式脱硫技术
双碱法湿式脱硫技术双碱法烟气脱硫技术是克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。
由于在吸收和吸收液处理中，使用了两种不同类型的碱，故称为双碱法。
双碱法包括了钠钙、镁钙、钙钙等各种不同的双碱工艺，钠钙双碱法是较为常用的脱硫方法之一。
工艺原理：双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。
脱硫工艺主要包括5个部分：(1)吸收剂制备与补充;(2)吸收剂浆液喷淋;(3)塔内雾滴与烟气接触混合;(4)再生池浆液还原钠基碱;(5)石膏脱水处理。
双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3-;使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-，反应方程式如下：1、脱硫反应：Na2CO3 + SO2 →NaSO3 + CO2↑(1)2NaOH + SO2 →Na2SO3 + H2O (2)Na2SO3+ SO2 + H2O →2NaHSO3 (3)其中：式(1)为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应;式(2)为再生液pH值较高时(高于9时)，溶液吸收SO2的主反应;式(3)为溶液pH值较低(5~9)时的主反应。
2、氧化过程(副反应)Na2SO3 + 1/2O2 →Na2SO4(4)NaHSO3 + 1/2O2 →NaHSO4(5)3、再生过程Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3(6)Ca(OH)2 + 2NaHSO3 →Na2SO3 + CaSO3.1/2H2O +3/2H2O (7)工艺流程图：(示意)工艺特点：1、采用钠碱作为二氧化硫吸收剂，脱硫液在塔外用石灰再生，因此吸收塔内不会出现结垢的现象。
2、适用范围广，适应低、中、高硫烟气。
双阳膜电解法再生钠碱法脱硫吸收液的研究
双阳膜电解法再生钠碱法脱硫吸收液的研究
刘秀丽;谢建治
【期刊名称】《膜科学与技术》
【年(卷),期】2009(029)001
【摘要】将双层阳离子交换膜做隔膜应用到电解再生钠碱脱硫法循环吸收液中,探讨了膜电解过程的作用机理,以及不同条件下再生系统的运行效果.结果表明:双阳膜应用到电解过程中具有经济性和推广价值.pH值可以作为膜电解系统再生液的考察指标,在膜电解过程中,阴极室电解液的pH值升高表明吸收液已达到再生;中间室电解液的pH值下降,表明NaHSO3从电解液中得以分离,当pH接近2时吸收液可用于SO2的解吸.电流密度显著影响着电流效率和电解电耗两个指标.电流效率随电流密度的增大而上升,但电解电耗则相应降低,因此在低电流密度低电压的运行条件下,膜电解过程具有较低的电耗和较高的电解效率.
【总页数】4页(P19-22)
【作者】刘秀丽;谢建治
【作者单位】天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072;河北农业大学,资源与环境科学学院,保定,071000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
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双碱法原理
钠碱法脱硫工艺简介钠-钙双碱法【Na2CO3--Ca(OH)2】采用纯碱吸收SO2，石灰还原再生，再生后吸收剂循环使用，无废水排放。
在工艺先进、运行可靠和经济合理的原则下，为了最大限度的减小一次性投资、节能降耗和系统维护方便，设计了如附图的工艺流程。
烟气经除尘器除尘，再进入脱硫塔。
烟气在导向板作用向上螺旋，并与脱硫液接触，将脱硫液雾化成直径0.1-1.0mm的液滴，形成良好的雾化吸收区。
烟气与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应，完成烟气的脱硫吸收和进一步除尘。
经脱硫后的烟气向上通过塔侧的出风口直接进入风机并由烟囱排放。
脱硫液采用外循环吸收方式。
吸收了SO2的脱硫液流入再生池，与新来的石灰水进行再生反应，反应后的浆液流入沉淀再生池沉淀，当一个沉淀再生池沉淀物集满时，浆液切换流入到另一个沉淀再生池，然后由人工清理这个再生池沉淀的沉渣，废渣晾干后外运处理。
循环池内经再生和沉淀后的上液体由循环泵打入脱硫塔循环使用。
另外，由于渣带水会使脱硫液损失一部分钠离子，故需在循环池内补充少量纯碱或废碱液。
2.1化学反应原理基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。
在塔内吸收SO2 Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋C O2 （1）2NaOH＋SO2＝Na2SO3+H2O（2）Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3（3）以上三式视吸收液酸碱度不同而异，碱性较高时（PH＞9）以（2）式为主要反应；碱性稍为降低时以（1）式为主要反应；碱性到中性甚至酸性时（5＜PH＜9），则按（3）式反应。
用消石灰再生Ca（OH）2＋N a2SO3＝2NaOH＋CaSO3 Ca（OH）2＋2NaHSO3＝Na2SO3＋CaSO3•H2O＋1 H2O 在石灰浆液（石灰达到达饱和状况）中，NaHSO3很快与Ca（O H）2反应从而释放出［Na＋］，［SO32-］与［Ca2＋］反应，反应生成的Ca SO3以半水化合物形式沉淀下来从而使［Na＋］得到再生。
应用双模理论分析SO2在钠碱溶液中的溶解吸收-天津大学研究生e
应用双模理论分析SO2在钠碱溶液中的溶解吸收周昕怡2014214146 陈凯2014214095魏佳虹2014214019郑心怡2014214024 李玲君2014214111朱雪瑞2014214147一、研究背景及意义1.1SO2的来源及其危害SO2是大气污染物中数量较大、影响范围广的一种气态污染物，是当今人类面临的主要大气污染物之一。
大气中SO2的来源分为两大类：天然来源和人为来源。
对二氧化硫烟气如不进行净化处理或回收利用，不但浪费硫资源，而且会造成空气污染，危害人体健康和工农业生产。
二氧化硫对人体健康及植物都有一定的危害，而且大气中的二氧化硫（还有氮氧化物）在一定条件下转化成酸性降水（其pH值在 5.6 以下），即形成酸雨。
酸雨是大气硫污染改变大气化学和生态环境的重要现象，在国外被称为“空中死神”。
我国已成为世界上大气环境污染最严重的国家，其中SO2的严重污染，已导致我国严重的大气环境安全问题，对人民健康、生态环境、经济发展和社会进步造成的损失及危害已相当严重。
1.2钠碱吸收法在烟气脱硫技术中，碱性化合物如NaOH、Na2CO3比其他类型的吸收剂更受关注，因为它对SO2的亲和力相当高，亚硫酸钠-亚硫酸氢钠的化学机理能适用于吸收与再生循环操作，有将化合物保持在溶液内的能力，从而避免了吸收塔内的结垢和淤塞。
该法首先用碱液（NaOH或Na2CO3）吸收烟气中的SO2后，不用石灰或石灰石再生，而是直接将吸收液处理成副产物或再能使用的吸收液，因此有钠碱吸收循环使用和不循环使用两种工艺。
①循环钠碱吸收工艺循环钠碱法的代表性工艺是威尔曼洛德（Wellman Lord，简称W-L）法，该方法由美国威尔曼洛德公司创造，适用于高硫煤，脱硫效率高（>97%），能够回收硫资源，循环使用吸收剂，废料少，无结垢、堵塞现象，是日本、美国应用较多的方法之一，处理气量可达62×104m3/h。
其工艺流程如下：烟气首先进入换热器和预洗涤塔，使烟气的温度由500℃降至140℃，并除去氯化物和烟灰，使气体中固体粒子质量分数在5%以下。
双碱法湿式脱硫技术
双碱法湿式脱硫技术双碱法烟气脱硫技术是克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。
由于在吸收和吸收液处理中，使用了两种不同类型的碱，故称为双碱法。
双碱法包括了钠钙、镁钙、钙钙等各种不同的双碱工艺，钠钙双碱法是较为常用的脱硫方法之一。
工艺原理：双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。
脱硫工艺主要包括5个部分：(1)吸收剂制备与补充;(2)吸收剂浆液喷淋;(3)塔内雾滴与烟气接触混合;(4)再生池浆液还原钠基碱;(5)石膏脱水处理。
双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3-;使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-，反应方程式如下：1、脱硫反应：Na2CO3 + SO2 →NaSO3 + CO2↑(1)2NaOH + SO2 →Na2SO3 + H2O (2)Na2SO3+ SO2 + H2O →2NaHSO3 (3)其中：式(1)为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应;式(2)为再生液pH值较高时(高于9时)，溶液吸收SO2的主反应;式(3)为溶液pH值较低(5~9)时的主反应。
2、氧化过程(副反应)Na2SO3 + 1/2O2 →Na2SO4(4)NaHSO3 + 1/2O2 →NaHSO4(5)3、再生过程Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3(6)Ca(OH)2 + 2NaHSO3 →Na2SO3 + CaSO3.1/2H2O +3/2H2O (7)工艺流程图：(示意)工艺特点：1、采用钠碱作为二氧化硫吸收剂，脱硫液在塔外用石灰再生，因此吸收塔内不会出现结垢的现象。
2、适用范围广，适应低、中、高硫烟气。
双极膜电渗析再生有机胺脱硫剂的开题报告
双极膜电渗析再生有机胺脱硫剂的开题报告一、背景与研究意义传统的化石能源被严重耗尽，环境问题也越来越严重，因此，新能源的发展越来越重要。
其中，燃料电池是一种具有极高发展前景的新能源设备，其能够利用化学能、将其转化为电能，同时产生的废气也可被再生利用，降低能源和环境的浪费和污染。
但是，燃料电池中的有机胺脱硫剂成为了一个困扰燃料电池开发者的难题，因为有机胺脱硫剂不能被直接利用，同时也不能被随意放弃。
为了解决这一问题，开发了很多种不同的解决方案，其中双极膜电渗析再生技术得到了广泛的关注和应用。
该技术不仅能够实现对有机胺脱硫剂的再生利用，还能有效降低成本，提高能源利用效率。
因此，研究这种技术的开发与运用具有重要的意义和价值。
二、研究现状目前，在有机胺脱硫剂的再生和利用方面，已经有很多尝试。
例如，常规的化学方法较为简单，但对有机胺脱硫剂的要求较高，而且操作过程比较复杂，同时也存在一定的安全隐患。
另外，一种名为“湿法脱硫”的技术也被用于有机胺脱硫剂的再生利用。
该技术在实际应用中已经被用于几种典型的有机胺脱硫剂的再生处理。
三、研究内容和方法本研究主要目的在于探究双极膜电渗析在有机胺脱硫剂再生方面的应用。
具体的研究内容和方法如下：1. 通过文献调研和资料收集，深入了解当前有机胺脱硫剂再生和双极膜电渗析再生技术的最新研究进展和应用情况。
2. 建立双极膜电渗析再生有机胺脱硫剂的实验平台，参数设置和数据采集。
3. 进行实验室实践，根据有机胺脱硫剂的特性和机理，优化双极膜电渗析再生有机胺脱硫剂的操作流程和适应条件。
4. 结合实验结果，对比当前有机胺脱硫剂再生和传统方法的优缺点，评估双极膜电渗析再生有机胺脱硫剂的可行性和实用性。
四、预期成果本研究预期能够完成以下目标：1. 深入了解有机胺脱硫剂再生和双极膜电渗析再生技术，为实践研究提供必要的理论基础和参考。
2. 建立双极膜电渗析再生有机胺脱硫剂的实验平台，取得相关参数和数据，并分析实验结果。
燃煤热电厂双碱法烟气脱硫工程研究的开题报告
燃煤热电厂双碱法烟气脱硫工程研究的开题报告
一、选题背景
燃煤热电厂是我国主要的发电方式之一，但其燃煤所产生的二氧化
硫等废气对环境造成了严重的污染。
如果不能有效地控制燃煤热电厂排
放的二氧化硫等废气，将会威胁到环境保护和人们的健康安全。
因此，
为了保护环境和人民的健康，研究燃煤热电厂的烟气脱硫技术是十分必
要的。
二、选题意义
随着环境保护意识的提高，燃煤热电厂的烟气排放越来越受到重视。
传统的烟气净化方法如干法和半干法脱硫等存在着效率低、脱硫剂使用
量大、产生的废水难以处理等问题。
然而，双碱法脱硫技术因其具有高效、低耗、易掌握等优点，其应用也越来越广泛。
三、研究内容
本研究将针对燃煤热电厂双碱法烟气脱硫技术的优点、工艺流程、
脱硫效率、脱硫剂选择等进行深入探讨，并借助实验室的设备，对双碱
法脱硫技术进行研究验证，以期得出科学、准确的结论，提高其在实际
应用中的可行性和效果。
四、研究方法
本研究将采用实验室模拟和实际采样相结合的方法来开展研究。
同时，还将借助成熟的实验分析方法，如pH计、甲酸钠测定法等，对脱硫效果进行监测和分析。
值得一提的是，在实验过程中还将对不同种类的
脱硫剂进行对比研究，选出效率高、成本低的脱硫剂。
五、预期结果
本研究预计能够从理论和实践两个角度对双碱法脱硫技术进行全面
系统的研究，给出可靠的实验数据和结论，从而提高燃煤热电厂的排放
的废气的处理效率和环境保护效果。
最终，本研究结果将为燃煤热电厂的环保治理提供理论和技术支撑。
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# 20 #
膜
科
学
与
技
术
第 29 卷
Na 2 SO 3 的混合溶液 . 由于 NaOH 和 Na2 SO 3 溶液对 SO2 气体具有很强的吸收能力 , 因此阴极室吸收液 恢复了吸收 SO2 气体的能力 . 与此同时, 阳极室的 极板上发生释氧反应 , 产生大量 H , 在电场力的作 用下大量 H 通过阳离子交换膜进入中间室, 而中 间室的 Na 同时通过阳离子交换膜进入到阴极室 , 由于 H + 的迁移能力远远大于 Na+ , 过剩的 H + 将与 SO3 2- 反 应生成 HSO3 - , 进 而与 HSO3 - 反 应生成 H 2 SO3 , 使 中间 室 的 pH 值 降低 , 形 成 NaH SO3 和 H 2 SO3 的混合溶液, 由于 H SO 3 - 在酸性条件下易分 解, 因此可利 用此溶液 解析生产 高浓度 的 SO 2 气 体, 此外中间室的溶液也可以通过与阴极室电解液 混和得以再生, 为实现绿色循环工艺提供了可能.
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膜电 解过 程中 离子 交换膜 有多 种 组合 方式 ,
收稿日期 : 2007- 07- 02; 修改稿 收到日期 : 2007- 09- 29
作者简介 : 刘秀丽 ( 1982- ) , 女 , 河北省承德市 , 博士研究生 , 从事环境污染与修复研 究 . * 通讯联系人 xjianzhi@ 126. com!
第 29 卷 第 1 期 2009 年 2 月
膜 科 学 与 技 术 M EM BRAN E SCI EN CE AN D T ECHNOL OGY
Vol. 29 No. 1 F eb. 2009
双阳膜电解法再生钠碱法脱硫吸收液的研究
刘秀丽 , 谢建治
1 2*
( 1. 天津大学 环境科学与工程学院 , 天津 300072; 2. 河北农业大学 资源与环境科学学院, 保定 071000) 摘 要: 将双层阳离子交换膜做隔膜应用到电解再生钠碱脱硫法循环吸收液中 , 探讨了膜电
# 21 #
恢复了吸 收 SO 2 气 体的能 力, 实 现了吸收 液的再 生. 在实验期间 , 其他两种电解液的 pH 均未达到 7, 主要是因为 NaH SO 3 属于酸性盐 , 且在电解液中所 占比例较大, 因此电解作用时间相对较长. 2. 1. 2 不同电解液组成和浓度的中间室电解液的 pH 值的变化 图 4 表示在上 述三种电解液 组成和浓度条件 下, 中间室电解液的 pH 值随时间的变化而显著下 降, 当 pH < 4 时, 中间室处理后的电解液已丧失了 缓冲 性能 , 当 pH 值接 近 2 时, 该 pH 值已 达到了 SO2 气体在溶液中的饱和溶解度, 所以 pH 值达到 最小值并不再下降, 这也与理论分析相吻合. 此时中 间室电解液的组成为 NaHSO3 和 H 2 SO 3 , 该溶液在 酸性条件下可用于解析产生 SO 2 气体 , 或在工艺中 将其与阴极室的溶液混和后重新进入膜电解系统进 一步再生循环, 实验所用的膜电解钠碱脱硫吸收液 的循环装置 , 阴极室和中间室共用同一个进液缸的 做法即是该理念的体现.
2-
全球 SO2 的年排放量已达 3. 7
7
经成为大气环境的第一大污染物. 我国每年 SO2 的 排放量已达 2 10 t , 居世界首位. 如何控制大气中 SO2 的含量和减少 SO2 的污染是目前以及未来相当 长时间内我国环境保护的重要课题之一 . 近年来, 脱硫技术发展很快, 燃烧前脱硫即烟气 脱硫 ( FGD) 已成为当前许多发达国家和发展中国家 主要的脱硫方式 , 其中发展比较成熟且应用较广泛 的方法是湿式钙法. 但此 法存在投资大 , 运行费用 高, 设备易结垢 , 甚至可能造成管道堵塞等缺点 [ 1] ; 而亚硫酸钠循环法虽然解决了设备易结垢的问题 , 其吸收液还可再生循环使用, 但需采用热解吸法, 能 耗很大 , 还需要大量排除硫酸钠, 运行费用很高 ; 有 学者提出了用电解方法循环再生 钠碱法脱硫吸收 液 , 其中双极膜的应用 研究正在兴起 , 但从实际 应用的角度看, 双极膜[ 3] 的成本较高约是传统膜的 三倍. 而离子交换膜已广泛应用于电渗析和电解领 域, 因此可被用来开发新的成本低廉的实用脱硫技 术, 已有学者进行了这方面的工作并提出了应用阴 离子交换膜的二室电解循环再生的理论解析
解过程的作用机理 , 以及不同条件下再生系统的运行效果 . 结果表明 : 双阳膜应用到电解过程 中具有经济性和推广价值. pH 值可以作为膜电解系统再生液的考察指标 , 在膜电解过程中, 阴 极室电解液的 pH 值升高表明吸收液已达到再生 ; 中间室电解液的 pH 值下降 , 表明 NaHSO3 从电解液中得以分离, 当 pH 接近 2 时吸收液可用于 SO2 的解吸. 电流密度显著影响着电流效 率和电解电耗两个指标 . 电流效率随电流密度的增大而上升 , 但电解电耗则相应降低, 因此在 低电流密度低电压的运行条件下 , 膜电解过程具有较低的电耗和较高的电解效率. 关键词: 双阳膜; 膜电解 ; pH; 电流效率 中图分类号: T Q028. 8 文献标识码 : A 10 8 t, SO2 已 文章编号: 1007- 8924( 2009) 01- 0019- 04 保积庆等 [ 6] 利用双极膜 ( 两张双极膜 , 一张阳膜 ) 进 行 H SO 3 和 SO3
+ + +
学纯 . 1. 3 实验方法 控制中间室硫 酸的流量为 1 000 mL / min, 阴 极室和 阳极室的流量为 500 mL / min, 设计以 下实 验: 改变电解液的组成 ( 即 pH ) 和浓度实验、 改变电 流实验. 通过对阴、 阳极室和中间室的出口液取样测 定 pH , SO 3 2- , SO4 2- , Na + , 记录电 压和电流 , 计算 电流效率和电解电耗并进行分析 .
图4
不同脱硫吸 . 4 Changes of pH in the middle cell under different components of desulfurizatio n solution
综上所述, 在膜电解过程中 , 阴极板发生析 H 2 反应, 阴极室电解液的 pH 值升高, 当 pH 值上升到 一定值 ( 工程应用中一般控制在 7. 6) 即可送入吸收 塔循环吸收 SO 2; 中间室 pH 值快速下降, 膜电解后 的电解液可用来解吸 SO 2 产品或者作为其他研究 的电解原液循环使用 . pH 值是双阳膜隔膜电解过程 的重要工艺指标 , 能够间接反映亚硫酸氢钠和亚硫 酸钠的分离结果 ; 也可通过阴极室和中间室 pH 值 变化拟和规律并建立在线可控条件 , 从而节约能耗 , 提高膜电解法的再生效率 . 2. 2 电流密度对膜电解过程的影响 电流效率( ) 是用来表征膜电解效率的重要指 2. 2 . 2
[ 4, 5] [ 2]
的分离实验 ; 而双阳膜组合单元
[ 7]
循环再生钠碱脱硫吸收液的研究鲜见报道 理如图 1:
, 其机
图 1 膜电解钠碱再生脱硫吸收液的 循环示意图 F ig. 1 Illustration of sodium alkali recycling via membrane electrolysis
中理论 pH = 7 的直 线 出 现拐 点 , 这主 要 是 因 为 H SO 3 - 和 SO3 2- 组成的电解液在该处 ( pH = 7. 00) 将丧失缓冲性能, 所以此后 pH 值将迅速上升. 从而 推断阴极室吸收液经膜电解后其溶液组成最可能是 NaOH 和 Na2 SO 3 , 由于 NaOH 和 Na2 SO 3 溶 液 对 SO 2 气体具有很强的吸收能力, 使得阴极室电解液
图3
不同脱硫吸收液组成的阴极室 pH 值的变化
F ig. 3 Changes of pH in the cathode cell under different components of desulfurization solution
第1期
刘秀丽等 : 双 阳膜电解法再生钠碱法脱硫吸收液的研究
1. 阴极 / 中间室进液缸 ; 2. 阳极室进液缸 ; 3. 阴极出液缸 ; 4. 阳极出液缸 ; 5. 中间室出液缸 ; 6, 7. 泵 ; 8. 调节阀 ; 9. 流量计 ; 10. 电源 ; 11. 电解实验装置 图2 Fig . 2 双阳膜膜电解作用流程图 Process flow diag ram of membrane electro- dialysis ex periments
理论耗电量 ZFQ C 100 % = 实际耗电量 It 式中 , Z 为离子价数 ; F 为法拉第常数; Q 是阴极室 = 电解液容量 ( L ) ; 为电流效率 ; C 是钠离子通过 阳离子交换膜从中间室到阴极室的浓度( mol/ L) ; I 为电流强度( A) ; t 为通电时间 ( s) . 电解能耗 ( W ) 是指膜电解再生 1 t NaH SO 3 所 消耗的直流电耗, 其计算公式如下 : V 1000 W = 3 . 883 式中 , V 为槽电压 ( V) ; 为电流效率 ( % ) ; 3. 883 为 NaHSO3 的电化当量( g/ ( A#h) ) . 电流密度也是膜电解过程的重要指标, 影响着 双阳膜膜电解作用的电流效率和电解电耗. 在考察 该作用影响的实验条件如下 : 为保证有效硫浓度 , 阴 极室和中间室电解液的组成浓度为 100 g/ L , 摩尔 质量比为 1∀1, 有效体积为 4 L , 流量分别为 1 000 mL / min 和 500 mL/ min; 阳极电解液为 0. 5 mol/ L 的 H 2 SO 4 , 流量为 1 000 mL / min. 2. 2 . 1 电流密度对电流效率的影响 图 5 表示电解液浓度为 100 g / L 时, 电流密度 分别为 26. 59、 39. 89 、 53. 19、 66. 49、 79. 79 mA/ cm 2 时电流效率的变化情况, 从图中可以看出随着电流 密度的增大, 电流效率有显著减小的趋势, 这主要是 由于随着电流密度和电压的增大 , 各离子的迁移能 力增加, 系统中可能出现极化等副反应 , 从而增加了 电耗而降低了电流效率 .