硫酸亚铁烟气脱硫同时制备水处理絮凝剂的实验研究

摘要

SO2是目前公认的大气污染物中影响很广的气态污染物。我国以煤为主要燃料的能源特点使SO2污染成为我国大气污染控制领域最为紧迫的任务之一，二氧化硫污染问题已经引起广泛关注。目前，湿法烟气脱硫技术是应用最广泛的一种脱硫手段。
　　 本文分别采用三种吸收剂即:采用FeSO4·7H2O、Fe2(SO4)3与FeSO4·7H2O的混合物及FeSO4·7H2O与MgO的混合物（MgO做改性剂）为吸收剂，以NaClO3为氧化剂，吸收SO2实验在鼓泡搅拌反应器中进行，脱硫同时制备水处理剂聚合硫酸铁PFS及改性的聚合硫酸镁铁PFMS絮凝剂。实验研究了不同操作条件:氧化剂NaClO3的加料速度、加入量、浓硫酸的加入量、反应温度、搅拌速度、SO2入口浓度、烟气流量等对脱硫效率以及所得到的聚铁絮凝剂絮凝效果的影响。
　　 根据研究结果，(1)随着反应的进行，溶液中Fe2+的含量和pH值会一直下降，直到Fe2+的含量几乎为零。(2)吸收剂为FeSO4·7H2O时，①SO2的吸收率在开始阶段随着氧化剂的加料速度的增加而增加，而后随着氧化剂的加料速度的增加而减小;②氧化剂的加入量越大，硫酸的加入量越小，烟气流量越小，SO2入口浓度越小时，SO2的吸收率呈增大趋势;③SO2的吸收率在开始阶段随着温度的升高而降低，随后随着温度的升高而升高。(3)吸收剂为Fe2(SO4)3与FeSO4·7H2O的混合物时，脱硫效率比单纯的以FeSO4·7H2O为吸收剂时高。SO2吸收率随着n(Fe3+):n(Fe2+)的增大而增大。(4)吸收剂为FeSO4·7H2O与MgO的混合物时，脱硫效率比直接以FeSO4·7H2O为吸收剂时高，且能保持相当长的稳定性。(5)该工艺的最终产物为聚铁类絮凝剂(PFS/PFMS)，它是一种高效的无机高分子絮凝剂，具有较好的絮凝效果。
　　 该工艺的优点是:硫酸亚铁可选用废铁屑或钛白粉的副产物，成本较低;可以获得良好的脱硫效果，同时制备出了高效的铁基高分子絮凝剂，无二次污染;相对于聚合铝类絮凝剂来说，聚合铁类絮凝剂毒性小。该工艺符合国家综合利用和可持续发展的需要，拥有着广阔的市场发展前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 SO2的污染现状

1．3 SO2污染控制的主要方法

1．3．1 石灰石／石灰—石膏法

1．3．2 氧化镁法

1．3．3 双碱法

1．3．4 钠碱法

1．3．5 氨法

1．3．6 海水脱硫法

1．4 应用新型吸收剂的脱硫技术

1．4．1 有机胺法烟气脱硫技术

1．4．2 柠檬酸钠循环法

1．4．3 硫酸亚铁法烟气脱硫技术

1．5 絮凝剂的技术研究

1．5．1 无机絮凝剂

1．5．2 有机絮凝剂

1．5．3 微生物絮凝剂

1．5．4 复合絮凝剂

1．6 论文的主要内容与研究目标

第二章 硫酸亚铁法烟气脱硫实验研究

2．1 实验设备及流程

2．2 实验仪器

2．3 实验药品

2．4 实验过程

2．4．1 实验参数确定

2．4．2 实验步骤

2．4．3 实验中各指标的检测方法

第三章 结果和讨论

3．1 FeSO4·7H2O为吸收剂

3．1．1 氧化剂NaClO3的加料速度

3．1．2 氧化剂NaClO3加入量的影响

3．1．3 硫酸加入量的影响

3．1．4 温度的影响

3．1．5 搅拌速度的影响

3．1．6 烟气流量的影响

3．1．7 SO2入口浓度的影响

3．1．8 小结

3．2 Fe2(SO4)3与FeSO4·7H2O的混合物为吸收剂

3．3 FeSO4·7H2O吸收剂中加入改性剂MgO

3．3．1 n(MgO)：n(FeSO4·7H2O)的影响

3．3．2 氧化剂NaClO3的加料速度的影响

3．3．3 氧化剂NaClO3的加入量的影响

3．3．4 硫酸的加入量的影响

3．3．5 烟气流量的影响

3．3．6 SO2入口浓度的影响

3．3．7 小结

第四章 结论

参考文献

发表论文及科研情况说明

致谢