煙氣膜吸收法脫除SO2的超聲波強化處理
摘要:本文提出了以檸檬酸鹽溶液為吸收劑、中空纖維膜組件為脫除SO2的基本設(shè)備,并配有超聲波強化吸收的技術(shù)模式,首次將超聲波和膜技術(shù)應(yīng)用于煙氣脫硫過程。重點探討了超聲空化作用及其促進傳質(zhì)過程的機理,利用自主設(shè)計的超聲膜吸收器進行了煙氣脫硫研究,同時分析了超聲對吸收液和中空纖維穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明:在超聲頻率為20kHz,檸檬酸鹽溶液濃度為0.5mol•L-1, pH值為4.5的條件下,超聲波對膜吸收SO2有明顯的促進作用,對吸收液溫度有加熱的副作用,同時超聲波的加入對吸收液和膜材料的穩(wěn)定性沒有影響。
關(guān)鍵詞:超聲波;膜吸收;煙氣脫硫;檸檬酸鹽緩沖溶液;二氧化硫
引 言
低濃度SO2 煙氣是造成大氣污染、形成“酸雨”的主要氣體之一[1]。治理低濃度SO2 煙氣的污染是一項重要和迫切的任務(wù)。為此前人做了大量的研究工作,提出了很多脫硫的方法[23],但每種方法都存在技術(shù)或經(jīng)濟上的缺陷,如投資過高、副產(chǎn)品難處理、脫硫效率低、經(jīng)濟性差等。因此,開發(fā)能取得經(jīng)濟效益的脫硫方法是解決低濃度SO2煙氣污染的重要途徑。
膜吸收是將膜與傳統(tǒng)吸收過程相結(jié)合而出現(xiàn)的一種新型分離技術(shù)[4]。與傳統(tǒng)的吸收過程相比,膜吸收具有相界面穩(wěn)定、氣液相流動互不干擾、能提供較大的傳質(zhì)面積等優(yōu)點。中空纖維膜是一種具有高效分離功能的高分子材料[5],近30 年來發(fā)展非常迅速,因其具有單位體積裝填密度大、可組件化、設(shè)備小型化、結(jié)構(gòu)簡單化等優(yōu)點,在石化、冶金、環(huán)保、食品等行業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用[69]。

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