碱液吸收法测SO2装置

碱液吸收法测SO2装置

本实验采用填料吸收塔，用25％NaOH或NaCO3溶液吸收SO2。通过实验可进一步了解用填料吸收塔净化有害气体的方法，同时还有助于加深理解在填料塔内气液接触状况及吸收过程的基本原理。

一、实验的目的

1.1 了解用吸收法净化废气中SO2的原理和效果；

1.2 改变空塔速度，观察填料塔内气液接触和液泛现象；

1.3 掌握测定填料吸收塔的吸收效率及压降的方法；

1.4 测定化学吸收体系（碱液吸收SO2）的体积吸收系数。

三、实验原理

含SO2的气体可采用吸收法净化。由于SO2在水中溶解度不高，常采用化学吸收法。吸收SO2的吸收剂种类较多，本实验采用NaOH或NaCO3溶液作为吸收剂，吸收过程发生的主要化学反应为

2NaOH+SO2——Na2SO3+H2O

Na2CO3+SO2——Na2SO3+CO2

Na2SO3+SO2+H2O——2 NaHSO3

本实验过程中通过测定填料吸收塔进出口气体中SO2的含量，即可近似计算出吸收塔平均净化效率，进而了解吸收效果。气体中SO2含量的测定可采用碘量法或SO2测定仪。

本实验通过测出填料塔进出口气体的全压，即可计算出填料塔的压降，若填料塔的进出口管道直径相等，用U型管压差计测出其静压差即可求出压降。对于碱液吸收SO2的化学吸收体系，还可通过实验测出体积吸收系数。

四、实验装置、流程仪器设备和试剂

4.1 试验装置、流程

吸收液从储液槽由水泵并通过转子流量计，由填料塔上部经喷淋装置喷入塔内，流经填料表面由塔下部排出，回入触液槽。空气由高压离心风机与SO2气体相混合，配制成一定浓度的混合气。SO2来自钢瓶，并经流量计计量后进入进气管。含SO2的空气从塔底部进气口进入填料塔内，通过填料层后，气体经除雾器后由塔顶排除。

4.2 实验仪器设备

配有试验装置有：

4.2.1 微电脑尾气浓度检测系统1套

4.2.2 微电脑在线风量检测系统1套

4.2.3 微电脑在线风压检测系统1套

4.2.4 微电脑在线风速检测系统1套

4.2.5 微电脑在线温度、湿度检测系统1套

4.2.6 显示器1套

4.2.7 数据处理分析系统1套

4.2.8 计算机通讯接口1个

4.2.9 SO2配气系统1套：（保口废气流量计、SO2气体、SO2

钢瓶）

4.2.10 贮液箱1只

4.2.11 液晶耐腐泵1台

4.2.12 液体转子流量计1个

4.2.13 加药口1个

4.2.14 取样检测口6个

4.2.15 风量调节装置1套

4.2.16 气体整流板1块

4.2.17 气体混合系统1套

4.2.18 静压测口2个

4.2.19 除雾器1套

4.2.20 高压离心风机1台

4.2.21 空心多面球填料若干

4.2.22 仪表控制箱1台

4.2.23 固定支架1套

4.2.24 连接管道、阀门及电器开关等1套。

整体外形尺寸：2200mm×550mm×2100mm

4.2.25 温度计2支

4.2.26 盒式大气压力计1只

4.2.27 璃筛板吸收瓶（125mL）20个

4.2.28 形管（250mL）20个

4.2.29 气测试仪（采样用）2台

或综合烟气分析仪2台

4.3 试剂

4.3.1 采样吸收液：取11g氨基磺酸铵，7g硫酸铵，加入少量水，搅拌使其溶解，继续加水至1000mL，以硫酸[c=0.05mol/L]和氨水[c=0.1 mol/L]调节pH至

5.4。

4.3.2 碘贮备液[c=0.05 mol/L]：称取12.7g碘放入烧杯中，加入40g碘化钾，加25mL水，搅拌至全部溶解后，用水稀释至1L，贮与棕色试剂瓶中。

标定：准确吸取25mL碘贮备液，以硫代硫酸钠溶液[c=0.1 mol/L]滴定，溶液由红棕色变为淡黄色后，加5mL5％淀粉溶液，继续用硫代硫酸钠滴定至蓝恰好消失为止，记下用量，

则：c(I2)＝

2

25)

(

3

2

2

V

O

S

Na

c

式中:：c(I2)——碘溶液的实际浓度，mol/L；

c(Na2S2O3)——硫代硫酸钠溶液实际浓度mol/L；

V——消耗硫代硫酸钠溶液的体积，

mL 1.液体入口2、气体入口3、液体分布器4、外壳6、入孔7、填料支撑8、气体入口9、液体出口10、防止支撑板堵塞的大填料和中等填料的砌层（无

需与塔德主体填料相同）11、液体再分布器12、填料支撑13、14、填料（乱堆或砌放）

4.3.3 碘溶液[c=0.005 mol/L]：准确吸取100mL 碘贮备液[c=0.005 mol/L]于1000mL 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，贮于棕色瓶内。保存于暗处。

4.3.4 硫代硫酸钠：取26g 硫代硫酸钠和0.2g 无水碳酸钠于1000mL 新煮沸并冷却了的水中，加10mL 异戊醇，充分混匀，贮于棕色瓶中。放置3天后进行标定。若混浊，应过滤。

标定：将碘酸钾（优级纯）于120～140℃干燥1.5～2h ，在干燥器中冷却至室温。称取0.9～1.1（准确至0.1mg ）溶于水中，移入250mL 容量瓶中，稀释至标线，摇匀。吸取25mL 此溶液，于250mL 碘量瓶中，加2g 碘化钾，溶解后，加10mL 盐酸[c=2mol/L]溶液，轻轻摇匀。于暗处放置5分钟，加75mL 水，以硫代硫酸钠[c=0.1 mol/L]滴定。至溶液为淡黄色后，加5mL 淀粉溶液，继续用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色恰好消失为止，几下消耗量（V ）。

另外取25mL 蒸馏水，同样的条件进行空白滴定，记下消耗量（V ）

硫代硫酸钠溶液浓度可用下式计算：c(Na 2S 2O 3)=67

.35)(1006

1000214)(25000

.2500⨯-⨯=

⨯⨯

-⨯

V V W V V W

式中：c(Na 2S 2O 3)——硫代硫酸钠溶液实际物质的量浓度，mol/L ； W ——碘酸钾的质量，g

V ——滴定点消耗的硫代硫酸钠溶液的体积，mL

V 0——滴定空白溶液的硫代硫酸钠溶液的体积，mL ； 214——碘酸钾相对分子质量。

4.3.5 0.5%淀粉溶液：取0.5g 可溶性淀粉，用少量水调成糊状，导入100mL 煮沸的饱和氯化钠溶中，继续煮沸直至溶液澄清（放置时间不能超过1个月）。

(6)5%烧碱或纯碱溶液：称取工业用烧碱或纯碱5 kg ，溶于0.1m 3水中。作为吸收系统的吸收液。

五、实验方法和步骤

5.1 按图正确连接实验装置，并检查系统是否漏气，并在储叶槽中注入配置好得5%碱溶液。 5.2 在玻璃筛板吸收瓶内装入采样用的吸收液50 mL 。

5.3 打开吸收塔的进液阀，并调节液体流量，是液体均匀喷淋，并沿填料表面缓慢留下，以充分润湿填料表面，当液体有塔底流出后，将液体流量调解至400L/h 。

5.4 开高压离心风机，调节气体流量，使塔内出现液泛。仔细观察此时的气液接触状况，并记录下液体液泛的气速。

5.5 逐渐减少气体流量，在液泛现象消失后。即在接近液泛现象，吸收塔能正常工作是，开启SO 2气瓶，并调节其流量，使气体中SO 2的含量为0.01%~0.5%（体积分数）。

5.6 经数分钟，待塔内操作完全稳定后，按表2的要求开始测量并记录有关数据。

5.7 在吸收塔的上下取样口用烟气测试仪（或综合烟气分析仪）同时采样。采样时，先将装入吸收液的吸收瓶放在烟气测试仪的金属架上。吸收瓶上和玻璃筛板相连的接口与取样口相连；吸收瓶上另一个接口与烟气测试仪的进气口相连（注意：不能接反）。然后，开启烟气测试仪，以0.5 L/min 的采样流量采样 5~10min （视气体中的SO 2浓度大小而定）。取样2次。

5.8 在液体流量不变，并保持其他中SO 2浓度在大致相同的情况下，改变气体的流量，按上述方法，测取4~5组数据。

5.9 实验完毕后，先关掉SO 2气瓶，待1~2min 后停止供液，最后停止鼓入空气。

5.10 样品分析。将采过样的吸收瓶内的吸收液倒入锥形瓶中，并用15mL 吸收液洗涤吸收瓶2次，洗涤液并入锥形瓶中，加5mL 淀粉溶液，以碘溶液[c=0.005mol/L]滴定至蓝色，记下消耗量（V ），另取相同体积的吸收液，进行空白滴定，记下消耗量（V 0），并将结果填入表1中。

六、实验数据的记录和处理