SO2-HPP/H2SO4-H2O多元吸收体系基础物化参数的测定与研究

摘要

二氧化硫-有机胺盐-水多元体系的基础物化参数的缺乏，已成为阻碍有机胺法脱硫深入研究与应用的重要因素之一。本论文将对SO2-N，N-二（2-羟丙基）哌嗪（简称HPP）/H2SO4-H2O多元体系的饱和度、密度、粘度、表面张力和气液平衡参数进行测定，研究物化参数与过程因素的关系，为HPP硫酸盐的研究与应用提供基础物性数据。　　 采用结晶法测定了HPP硫酸盐水溶液的饱和度，得到了不同温度下HPP固体在硫酸水溶液中的溶解度，实验温度为-30-60℃。研究结果表明，常温下HPP硫酸盐水溶液的饱和度约为52％，温度高于60℃时饱和HPP硫酸盐水溶液中有副反应发生。随着温度升高，HPP固体在硫酸水溶液中的溶解度增大。　　 通过比重瓶法测定了不同浓度的HPP硫酸盐水溶液在293.15-333.15K时的密度，用乌氏粘度计法测定了不同浓度的溶液在298.15-333.15K时的粘度，利用最大气泡法测定了不同浓度的溶液在303.15-333.15K时的表面张力，HPP浓度均为5-30％。结果表明，密度、粘度和表面张力均随温度的升高而降低，密度和粘度随着HPP浓度的增大而增大，表面张力随着HPP浓度的增大而减小。HPP硫酸盐溶液的密度、粘度和表面张力均高于HPP水溶液的相应参数。分别由密度和粘度数据建立了HPP硫酸盐水溶液温度-密度/粘度-浓度数学关联式。密度和粘度的计算值与测定值间的平均相对偏差分别为0.067％和1.12％，表明本研究所建立的关联式具有较好的准确性。　　 采用静态法，在研究温度283.15-323.15 K，SO2分压7.50-101.12 kPa，HPP浓度5-30％的条件下，测定了SO2-HPP/H2SO4-H2O体系的气液平衡数据。研究结果表明，SO2溶解度随HPP浓度增大而显著增大，随气相中SO2浓度的增大而增大，随温度的升高而降低。在实验浓度范围内，SO2在HPP硫酸盐水溶液中的溶解度系数h随着SO2分压的增大而增大，SO2在HPP硫酸盐溶液中的溶解过程均不符合亨利定律。

目录

声明

摘要

致谢

第一章 文献综述

1．1 有机胺法脱硫技术

1．2 混合液体的物性参数的测定与研究

1．3 SO2-吸收液体系的气液平衡数据测定与研究

1．4 本文的研究目的、意义与内容

第二章 实验部分

2．1 实验试剂与仪器

2．1．1 主要实验试剂

2．1．2 实验仪器及设备

2．2 实验分析方法

2．2．1 饱和度的测定

2．2．2 密度的测定

2．2．3 粘度的测定

2．2．4 表面张力的测定

2．2．5 气液相平衡的测定

第三章 HPP硫酸盐水溶液物性参数的研究

3．1 饱和度

3．2 密度

3．2．1 密度实验方法评价

3．2．2 测量结果

3．2．3 结果分析与讨论

3．2．4 数据关联计算

3．3 粘度

3．3．1 粘度实验方法评价

3．3．2 测量结果

3．3．3 结果分析与讨论

3．3．4 数据关联计算

3．4 表面张力

3．4．1 表面张力实验方法评价

3．4．2 测量结果

3．4．3 结果分析与讨论

3．5 本章小节

第四章 SO2-HPP/H2SO4-H2O体系的气液平衡参数研究

4．1 SO2在水中的气液平衡

4．2 SO2在HPP硫酸盐水溶液中的气液平衡

4．2．1 测量结果

4．2．2 HPP浓度对溶解度的影响

4．2．3 温度对溶解度的影响

4．2．4 SO2进气浓度对溶解度的影响

4．3 SO2-HPP/H2SO4-H2O体系的溶解度系数的测定

4．3．1 SO2在水中的溶解度系数

4．3．2 SO2在HPP硫酸盐水溶液中的溶解度系数

4．4 实验数据计算过程举例

4．5 实验误差分析与讨论

4．6 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文