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烟气脱硫产物亚硫酸钙非催化氧化的宏观反应动力学研究(1)

发布时间:

第25卷第8期 2005年4月
文章编号:0258—8013(2005)08.0116—05

中国电机工程学报 Proceedings of me CSEE
中图分类号:x773 文献标识码:A

v01.25№.8Apr.2005
@2005 Chin.Soc.£0r Elec.Eng
学科分类号:610.30

烟气脱硫产物一亚硫酸钙非催化氧化 的宏观反应动力学研究
赵 毅1,汪黎东1,王小明2,马双忱1,秦冬莉1
(1.华北电力大学环境科学与工程学院,河北省保定市071003; 2.国电南京电力环保所,江苏省 南京市210031)

STUDY ON THEⅣ【ACRoSCoPICAL UNCATALYZED oXIDATIoN KINETICS oF
DESULFUlUZATION RESIDUAL PRoDUCT-CALCIUM SULFITE ZHAO Yi 1,WANG Li—don91,WANG Xiao—IIlin92,MA ShuaIlg—chenl,Q玳Dong—li 1
(1.School of Envimnmental Science&Engineering,Nortll C11ina Electric Power UIliversity,Baoding 07 1003,Hebei ProVince,China:2.State Power Environmental Protection
Research Institute,N删ing 21003 1,JiaIlgsu Pmvince,China)

ABSTRACl巴Oxidation of me residual product,calci珈n sulfite, is one of key factor mat ef6Bcts the relnoVal ef!ficency of S02 in wet limestone scmbbing,so its stIldy is irnporcant.By using
experimental equipments, tlle mcmscopical uncatalyzed
oxidation kinetics of calcium sulfite was stlldied by Varying me pH, concentration of calcium sulfite, nux of ailflow aIld
temperature.The experiment par枷etcrs were close to mose of枷onal in practical conditions.On the basis of a series
gen酬reaction, assurnptions,me mamematical model about me
including characteristic chernical reaction, dissolution of calcium slllfite and mass一廿ansfer of oxygen,was established. IIltegrated wim me e)【perimental results,me conclusion which
general reaction mte waS con们lled by me disperse for
mass-廿ansfer of oxygen was obtained underⅡle experimental condicions.Thus,出e meo叮is pr0“ded for design 0f wet clesulfhrization.
Kl疆 woRDs: EnVimmental science; calcium sulfite Uncataly主ed;0xidation;Macmscopical;Ⅺnetics
摘要:湿法脱硫工艺中,副产物一caS03的氧化是影响S02 的脱除效率的关键因素之一,其研究有重要意义。该文利用 实验装置,通过改变pH值、亚硫酸钙浓度、空气流量、温 度等条件,研究了亚硫酸钙非催化氧化的宏观反应动力学, 实验参数较接*实际工况条件。通过~系列合理的假设建立 了亚硫酸钙非催化氧化的总反应过程的数学模型,包括本征 化学反应、亚硫酸钙溶解和氧的传质扩散等3个步骤。结
基金项目:国家973高技术基金项目子课题项目(JK00020)。

合实验结果,得到在实验条件下,总反应速率受氧的扩散传 质控制的结论,为湿式脱硫工艺的设计提供了理论参考。
关键词:环境工程;亚硫酸钙;非催化;氧化;宏观;动力 学
1引言
湿式石灰石一石膏法是目前应用最广泛的一种 烟气脱硫工艺【l】。氧化是该工艺中的一个重要化学 过程,吸收浆液中的亚硫酸盐经氧化生成硫酸盐【2】。 目前常用的氧化方式为强制氧化,使用氧化风机将 空气强行注入持液槽内【3】,使氧与浆液中的亚硫酸 盐发生以下反应:
Hsoj,so}+02/2——÷Hsoj,so;‘
该反应是按照相应的化学计量比给出的,并非 基元反应。
反应动力学的研究分为本征反应动力学和宏观 反应动力学两种。本征反应动力学是在理想条件下 研究化学反应进行的机理,通常在均相条件下进行: 而在工业条件下,化学反应过程与质量传递过程同 时进行,这种化学反应与物理变化的综合称为宏观 反应过程。因而宏观反应动力学不仅考虑化学反应 本身,还应涉及反应物和生成物的相际间质量传递, 通常在多相条件下进行【4】。
亚硫酸盐氧化的本征反应动力学通过将亚硫酸

 万方数据

第8期

赵毅等: 烟气脱硫产物一亚硫酸钙非催化氧化的宏观反应动力学研究

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盐溶液与氧的饱和溶液混合而获得,结果相对稳定, 反应速率对亚硫酸盐是3/2级,对溶氧是零级,无 论是否存在催化剂均如此【5】。
亚硫酸盐氧化的宏观反应动力学在*10年得 到很大重视,因为这种条件更接*实际FGD(Rue
Gas Desul觚zation)工艺中的条件。但在多相条件
下,该氧化过程包括液相中的化学反应以及反应物 在不同相际间的传质扩散,因而机理非常复杂,目 前还没有较成熟的理论来解释。l(1aus Hjlller和
飚m D锄一JohaIlsen【61研究了喷雾吸收S02所得副产 物——caSO,在水合浆液、多相条件、典型湿式脱
硫装置中的氧化。观察到不加催化剂时,氧化速率 对亚硫酸盐和氧分压分别为零级和一级响应。 AInedeo Lancia等进行了cas03多相非催化氧化的 研列51,所得结果表明:总氧化过程受本征化学反 应控制,反应速率对溶氧是零级,对亚硫酸氢根离 子是3/2级。钟秦【71使用某电厂喷雾干法脱硫的副 产物,在中试装置中对CaS03多相氧化动力学进行 了研究。实验结果表明,cas03氧化速率对氧是l 级反应,对CaS03浓度分别是0级和O.75级.这取 决于不同的反应控制步骤。综合来看,前人使用的 CaS03均不是分析纯物质,其中可能含有铁、锰【6J 等具有催化活性的物质【8J,会影响其氧化反应。另 外,上述研究均以氧分压作为研究的主要实验参数, 但实际工艺是通过控制空气流量来实现casO,的氧 化,因此,现有的研究结果与实际工况条件有一定 差距。
本文采用分析纯CaS03,以空气流量代替氧分 压,在自行设计的实验室规模的反应装置上进行了 一系列实验,实验参数较接*实际工况条件[9】。根 据实验结果,得出CaS03非催化氧化的宏观反应动 力学机理。
2实验
2.1实验装置与试剂 自行设计的实验装置如图1。 所用试剂:无水硫酸钠(Na2S04),亚硫酸钙,
NaCl,HCl,NH40H,氯化钡,甘油,乙醇,均为 分析纯。
稳定剂:称取759 NaCl,溶于300nlL去离子 水中,加入30n:lL浓HCl、50IIlL甘油和100mL乙 醇,混合均匀;
硫酸盐标准溶液:称取1.47879烘干的分析纯

无水硫酸钠溶于去离子水,稀释至1000IIlL;

2.2实验方法

(1)硫酸根分析方法

硫酸根含量分析采用硫酸钡比浊法[101。观察的

氧化速率用下式进行计算【7】:

尺=(C—C0)/f

(1)

式中Cf为反应后硫酸根浓度,mol/L;c0为初始硫

酸根浓度,Ino儿:f为氧化反应时间,s。

空气压缩机

盐酸浯j馥氨水撂报

图1亚硫酸钙非催化氧化的实验装置 n昏1 Sketcll of tlle experimental appa聃tus for un傀talyzed
oxidation of calcium sulfite
(2)亚硫酸钙非催化氧化反应实验

量取150rIlL蒸馏水于250mL烧杯中,将溶液 温度、搅拌器转速和空气流量分别调至设定值;准

确称取一定量的固体CaS03,加入烧杯中并通入空

气,用稀HCl和NH40H反复调节pH值至设定值。

在实验过程中不断观察温度、空气流量及pH值, 进行微调,达到设定的反应时间后,在原烧杯中用

1:1HCl溶液将混浊物溶解,然后转移至250ⅡlL容

量瓶,稀释至刻度,剧烈摇晃,取样测定硫酸根浓

度,获得cf值。同样方法测定未反应cas03溶液的

硫酸根浓度,获得c0值。

3结果与讨论

3.1 pH值对氧化速率的影响 按照2.2节所述的试验方法,在蒸馏水中加入
亚硫酸钙样品19,溶液温度保持27℃,空气流量为 0.056m3m,在不同pH值下氧化30“n,pH值对氧 化速率的影响如图2所示。

‘ j 吾 喜
瑙 基 球
图2 pH值对氧化速率的影响 Fig.2 Effect of pH on o嫡dation rate

 万方数据

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中国电机工程学报

第25卷

由图2可以看出,亚硫酸钙非催化氧化速率受 pH值的影响较小。随着pH值的升高,氧化速率逐 渐减小。此结果与钟秦【71所做的实验结果相似。 3.2亚硫酸钙浓度对氧化速率的影响
溶液温度、空气流量、氧化反应时间同3.1节, 将pH值调至6.O,仅变化初始亚硫酸钙的加入量,其 对氧化速率的影响如图3所示。

≯1








删 S



10

30

50

70

温度,℃

图5温度对氧化速率的影响

Fig.5 E肌ct of teInpemtum帆oxma‰n mte


H。



瑙 S 懈

O.Ol

O.1



亚硫酸钙,(m01.L.1) 图3亚硫酸钙浓度对氧化速率的影响
cald哪 ‘Fig.3 Effect of cOncentration of
sul6te on o嫡da60n rate

由图3可以看出,氧化速率对亚硫酸钙浓度为

零级响应,此实验结果同I(1aus Hiuler和l(im Dam.Johansen[61及钟秦[7】得到的结果相同。 3.3空气流量对氧化速率的影响

其它实验条件同3.1节,将pH值调至6.0,仅 变化空气流量的大小,其对氧化速率的影响如图4。
由图4可见,当空气流量在0.032~0.08m‰范围时, 氧化速率随空气流量呈正比关系增长。而当空气流 量继续增大时,氧化速率反而下降。

需要说明的是,据实验观察,当空气流量在 0.032—0.08m3m范围时,气泡对反应溶液的搅动较 小,同时在搅拌器作用下,气泡呈分散状态,大小 均匀,呈现出有秩序的安静鼓泡现象【111;如果继续 增大空气流量至0.104m3/h,气液出现无定向搅动, 部分气泡凝聚成大气泡,呈现出湍流鼓泡现象。

。引.|/ ||s}\ /\
璐 2}————☆旷———五而—刊.15
空气流量,(m飞。) 图4空气流量对氧化速率的影响
Fig.4 E肌ct 0fa峨of ail咀ow曲。枷娟仰飕te
3.4温度对氧化速率的影响
其它实验条件同3.1节,将pH值调至6.0,仅
改变温度,其对氧化速率的影响如图5所示。由图
5可以看出,氧化速率随着温度的升高而增犬。

4亚硫酸钙非催化氧化宏观反应动力学机理

4.1本征化学反应速率RA 整个反应过程可分为3个步骤:①亚硫酸根与
溶解氧发生化学反应,在液相中进行,反应速率为 心;②亚硫酸钙溶解,由固相进入液相,其溶解 速率为风;③氧气的传质,由气相进入液相,其扩 散速率为&。
由B孔ks丽m提出的链式反应机理[12。13】,本征

化学反应包含以下步骤:

so;一+Me2+—鱼一-soi+Me+

(2)

.SO;+02—墨L》.SO;

(3)

·sO;+SO;一—生j sO;一+·SOi

(4)

so;一+sO;一—兰L争2sOi一

(5)

反应的结束主要通过两个.SO:自由基离子结

合形成内部产.物S而Oi完+.成S,O反 i与应内为部产物

(6)

式中忌1、也、b、幻和如分别为反应(2)、(3)、(4)、

(5)、(6)的反应速率常数。

假设反应对于溶氧为零级响应,可认为式(3)为

快速反应步骤,总反应速率受控于式(4)。事实上,

这一点已由B锄.on等的实验得到证到14‘151。可知总

反应速率为

心=屯[‘soi]【so翔

(7)

分别对.SOi和.SOi应用稳态假设, 可得

掣粤:如【.so;】【0:卜

埘-so;][so;-】一埘·so;]2=o

(8)

笺粤:霸[SO孤Me2+】+

埘·so;】[so;-]一七2[·soi][02】-o (9)
由式(8)和(9)可得

【·sO;】-

(10)

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心%.、厂%=厂了/2忌、万—:础焘/;—DA嘉学—誓忌D—%A露—:”瓯—_1q”_掣‘1(q“’(t%C—=ScA—)(22c) B) D厂&>L百=>兰>—l√时—2(—D大A—七约—%£—,c一B>l5‘,5D2),即为快速反应,矶 第赵烟1将&(式浓即硫如4假为表8速解y边当c在化过程5据的收上P设*泡因Q式时的对控系‰口其以此Lu式的系与盐反6易根析乎碰Y即%约√所7可,【1.11中=2.1S23=为9=H,8毅气2=51度界3程氧也此M4中制678处90知1为以式中本酸此定Ⅳ面,率的卢为溶简3)过反升昂何似扩单双数通应据表与知=数浓_传期()口间=√2)27C中123.从单气和组等脱aML;条进7气是,cQ参易零碰口KDC/(c征根㈦亚在个向小为溶+D液可氧无程应极过位体散膜B;速中U明‰℃,为K√度质:硫/反2(A1ko为3导个泡p分和无七件行量成根又数/氏=,t,0。化离硫体大溶球_质中得的所碰结低程肋置等积速气理L液(率组,系(D·C忌产a时.单l2=[;分)4,亚气的m为氧BL关=:以立据因J。所应GA物Q且1代为七学子酸积小剂的们总时扩述撞为鼓束,中温不3位率泡论L易为膜常分(值可统传.f七k;c尺当下8的假存可一和D系以硫管泡压双)亚,一1例.时器—=0入催反是钙为均扩2和,盐浓散后只不由p过变。用A的通数以中质)(仁假。设在由U%相可亚=D酸出在力的“膜和硫且L一CM(和数‰,7间由.式化应3的y匀散(等c在度速单反硫有变于程。已得扩过,大分/内口ckB硫r设×由存化下得/的a=钙来上始相模B酸*./f由通下·界风碰Af=oL酸(剂速溶的。C于c率安个应酸0烧,知到散液同小成通时:1于在学式肘表一的)”,5472溶/B颗的升.终对型盐似忌空0入式钙7分比=)浓率级解小由溶,液R静气器根‘在杯气以传反单计‰面速膜式分,3常:c3示1s气的确可液打粒c气过3为于中)个等非r气k1/)C4泡下应算)别七2度对响速球费液中鼓泡的3溶据质个率(级和测①口锚催“D=流I空定/处增得中)在泡程%大昂组1区于.Gn在关泡,:二;溶应率,克。中的泡氧生液高理速气为之扩1数A有:得与化2;量o气(/本,Ⅳ溶大中气都分)在域L强u。l反系采巩氧氧Q氧,R半定据溶饱的气成中度想数率泡c比散;代。鲁和,量r组大.征。B加液小氧故压可A反,应:用A沏化系是无径律物质和条反量可,值气,为氧的在速由表溶体(量f分D得的a器加反为入中相浓此,忽应进数C一+A应见m零论为知料浓件约可气很体液的;率,4性此流宏/中3大*A多,1七应亚的等度假且略.中行时通;,和观级是r‘衡度a下,0以泡小状膜传U之z方情中量“)停的r。速硫C『质,不.设气为和1的简间入M个/衡c反)响否a1算的;,.态传即质B内比知程况Q留为液)A率酸s,6扩在变2成泡计组n化应可的在得;kj应存0。,增岛对6出压无时方单质相扩浓的值分m式下溶口动知气为根3溶散上。2立体,分=学求”正液到间位传,在样1Ⅳ长为氧5力论程过散反;别0的力砌=,体度离质系升以m。积因B,*獗龋焙苤剩讼嘌Ф源咂犯雎恃抢锊挝趟儆Γ煞峙ㄑ踔形拮佑墒迹煸诙牵浚貉卸谭郑坏难腔。蛏⒓优菀祝勐仕傥径妊蹙浚氲男。淮耍绷颍鹊保ゼ燎蚣此岫吹闹梗美┞时菊鳎角蚣佟克幔保粮鑫苎胃ζ骰⑽馄В担蝗芘菀褐兄醒跹

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烟气脱硫产物-亚硫酸钙非催化氧化的宏观反应动力学研究

作者:
作者单位:
刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:

赵毅, 汪黎东, 王小明, 马双忱, 秦冬莉, ZHAO Yi, WANG Li-dong, WANG Xiaoming, MA Shuang-chen, QIN Dong-li 赵毅,汪黎东,马双忱,秦冬莉,ZHAO Yi,WANG Li-dong,MA Shuang-chen,QIN Dong-li(华北电 力大学环境科学与工程学院,河北省,保定市,071003), 王小明,WANG Xiao-ming(国电南京 电力环保所,江苏省,南京市,210031)
中国电机工程学报 PROCEEDINGS OF THE CHINESE SOCIETY FOR ELECTRICAL ENGINEERING 2005,25(8) 11次

参考文献(19条) 1.王小明.薛建民.颜俭 湿法脱硫工程中脱硫工艺的技术评估 2000(02) 2.颜俭 湿法脱硫工艺的控制氧化 1997(02) 3.郝吉明.王书肖.陆永琪 燃煤二氧化硫污染控制技术手册 2001 4.朱炳辰 化学反应工程 2004 5.Amedeo Lancia.Dino Musmarra.Francesco Pepe Uncatalyzed heterogeneous oxidation of calcium bisulfite 1996 6.Klaus Hjuler.Kim Dam-Johansen Wet oxidation of residual product from spray absorption of sulphur dioxide 1994
7.钟秦 亚硫酸钙非均相氧化动力学的研究[期刊论文]-南京理工大学学报 2000
8.Ermakov A N Purmal A E Catalysis of HSO3-/SO32- oxidation by manganese ions 2002(02)
9.丁承刚 湿法烟气脱硫关键参数简析[期刊论文]-国际电力 2002(01)
10.中国医学科学院卫生研究所 水质分析法 1972 11.朱炳辰 化学反应工程 2004 12.Linek V.Vacek V Chemical engineering use of catalyzed sulfite oxidation kinetics for the determination of mass transfer characteristics of gas-liquid contactors 1981
13.王永川.陈光明.李建新 细菌湿法烟气脱硫试验研究初探[期刊论文]-中国电机工程学报 2004(08)
14.Charles H. Barron.Harold A. O'Hem Reaction kinetics of sodium sulfite oxidation by the rapidmixing method 1966 15.Wanda Pasluk-Bronlkowska.Tadeusz Bronlkowskl.Marek Ulejczyk Mechanism and kinetics of autoxidation of calcium sulfite slurries 1992 16.陈晋南 传递过程原理 2004
17.高翔.骆仲泱.倪明江 喷钙脱硫系统中增湿活化装置的脱硫性能研究:模型的建立[期刊论文]-中国电机工程学报
1999(01)
18.高翔.骆仲泱.陈亚非 喷钙脱硫系统中增湿活化装置的脱硫性能研究-实验结果及分析[期刊论文]-中国电机工程
学报 1999(02) 19.郝吉明.马广大.俞珂 大气污染控制工程 1990

相似文献(10条)
1.学位论文 罗捷 湿法烟气脱硫过程亚硫酸钙氧化研究 2006
我国电力生产以燃煤发电为主,由于中国煤炭资源的特点是高灰分、高硫,因此,*年来,燃煤电厂SO2的污染问题日益突出。烟气脱硫是控制燃煤 电厂SO2排放的有效方法,湿式石灰石烟气脱硫工艺是当今燃煤电厂应用最为广泛的烟气脱硫技术。

湿式石灰石—石膏法具有适用煤种含硫量范围广、脱硫效率高、石灰石来源丰富且廉价、石灰石吸收剂无加工污染等优点。对于200MW以上的火电机 组,有关部门推荐石灰石-石膏法为首选的脱硫工艺。目前我国的湿式石灰石-石膏法设备和技术均从国外引进,因此深入研究脱硫过程中亚硫酸钙的氧 化机制和影响亚硫酸钙氧化的主要因素,对提高氧化速度、完善湿式石灰石-石膏法脱硫技术的理论基础、优化烟气脱硫工艺过程具有重要的价值。
本文针对300MW发电机组石灰石湿法烟气脱硫工艺,采用比例缩小方法,研究并设计了亚硫酸盐氧化动态热模拟实验装置。采用正交试验方法,研究 了亚硫酸盐氧化动力学过程,提出了合理的亚硫酸盐氧化工艺条件:初始pH值为4.5,反应温度40℃~50℃,空气流量1.5~2.0m3/h,Ca(OH)2浓度在 0.01~0.02mol/L的反应条件下,最有利于亚硫酸钙的氧化。
运用模拟装置,通过改变pH值、亚硫酸钙浓度、空气流量、温度等条件,研究了亚硫酸钙非催化氧化的宏观反应动力学,实验参数较接*实际工况 条件。建立了亚硫酸钙非催化氧化的总反应过程的数学模型,包括本征化学反应、亚硫酸钙溶解和氧的传质扩散等三个步骤。实验结果分析表明,在本 实验条件下,亚硫酸钙氧化过程总反应速率受浆液池内氧的扩散传质环节控制,建立了反应速率与工艺条件的关系,为湿式脱硫工艺的设计提供了有价 值的理论依据。
亚硫酸钙的催化氧化试验研究结果表明,Fe2+和Mn2+对亚硫酸钙氧化有促进作用,Fe2+的催化效果比Mn2+好。Fe2+和Mn2+混合作用比各自单独作用 的催化效果更好。
2.期刊论文 莫建松.王凯南.程斌.夏纯洁.吴忠标.Mo Jiansong.Wang Kainan.Cheng Bin.Xia Chunjie.Wu
Zhongbiao 亚硫酸钙和硫酸钙混合物共沉淀实验研究 -广东化工2009,36(2)
亚硫酸钙和硫酸钙的沉淀物是钙基脱硫的必然产物,目前对于这两者的沉淀缺乏研究.文章用亚硫酸钠、硫酸钠和氯化钙溶液配制亚硫酸钙和硫酸钙 的混合溶液,分别研究了25、45、55℃下,钙离子浓度为0.04 M时,不同比例的亚硫酸钙和硫酸钙过饱和溶液的共沉淀过程中各离子的浓度变化,并探讨了 温度、硫酸钙对亚硫酸钙沉淀晶型、热力学参数的影响.试验结果表明,在低浓度条件下,经过50 h可沉淀完全,亚硫酸钙和硫酸钙共沉淀时形成混晶.混晶 中硫酸根离子占了总比例20%,并得到了亚硫酸钙和硫酸钙共沉淀时的溶度积,从溶度积中求得沉淀过程的焓变.硫酸根离子的存在提高了钙离子*衡浓度 ,容易结垢,同时硫酸根离子的存在大大减小了亚硫酸根的离子浓度,不利于脱硫,因此必须控制双碱法过程中的氧化率在20%以下.
3.学位论文 彭朝辉 亚硫酸钙脱硫法研究 2001
该文是针对目前国内应用最为广泛的石灰湿法脱硫存在的设备易结垢和堵塞问题而进行的亚硫酸钙脱硫法的研究.其实质是以全钙基物质为脱硫剂的 新型间接石灰法,它不象"双碱法"、"碱式硫酸铝法"等间接石灰法那样消耗钠或铝.因此该法能连续、稳定、高效率、低费用地脱硫.课题旨在从理论上解 释、实践上解决石灰湿法脱硫过程中设备结垢的问题,以期促进国内烟气湿法脱硫的发展.作者导师较早前在国内外首次进行了不同pH值下石灰湿法脱硫 反应机理的研究,指出pH值不同时,脱硫的主要反应是不同的,在此基础上提出了亚硫酸钙脱硫法.该项研究进一步深入研究了不同pH值下石灰湿法脱硫的 反应机理,并通过单因素实验,探讨了影响这种新方法脱硫效率的各项因素,确定了适宜的操作条件,并对大量的实验数据进行综合分析,建立了亚硫酸钙脱 硫效率的预测模型,可供脱硫工程设计和脱硫效率预测参考.在适宜的操作条件下进行的中试结果表明,亚硫酸钙悬浮液脱硫效率可达87%以上,排气中 SO<,2>可以达到国家排放标准.同时该项研究在国内外首次测定了作为亚硫酸钙脱硫法中间产物的亚硫酸氢钙的饱和浓度(30℃时的饱和浓度为 0.6126mol/L)及不同温度和浓度下的分解性能,建立了分解温度与对应浓度的函数关联式,具有一定理论和实际意义,为亚硫酸钙脱硫法的实际应用提供了 理论依据和重要设计参数.该项研究还考察了影响CaSO<,3>·1/2H<,2>O氧化反应的多种因素,结果表明pH值是影响CaSO<,3>·1/2H<,2>O氧化反应的最主 要因素,反应温度对氧化率的影响仅次于pH值,在实验确定的适宜操作条件下,氧化率可达96%以上.连续运行时,氧化塔内物料始终处于高氧化率状态,几 乎没有HSO<,3><'->分解副反应发生,可以实现工业化.
4.期刊论文 杨剑.文娟.董凌燕.刘清才.杜云贵.Yang Jian.Wen Juan.Dong Lingyan.Liu Qingcai.Du Yungui 烟气
脱硫过程锰催化氧化亚硫酸钙的研究 -环境工程学报2007,1(9)
利用直径280 mm、高320 mm的间歇式搅拌槽,在MnSO4加入浓度为0~0.05 mol/L的情况下,对亚硫酸钙悬浮液进行了催化氧化实验研究.实验结果表明 ,锰离子的加入会改变亚硫酸钙的氧化机理及氧化过程,表现为终点氧化率和氧化速率的变化.当Mn2+浓度为0.05 mol/L时,亚硫酸钙的终点氧化率比未加 入Mn2+时高30%;此外,与非催化反应过程相比,Mn2+的加入能使亚硫酸钙在一个更宽的浓度范围内(0.02~0.073 mol/L)和一个更宽的时间范围内(20~100 min)均保持较高的氧化速率水*.
5.学位论文 胡翔宇 烟气石灰脱硫副产物湿式氧化技术的研究 2005
本文全面系统地研究了亚硫酸钙非均相氧化的工艺参数及动力学机理,旨在开发一种经济、高效的脱硫废渣综合治理技术,研究结果将为石灰石-石 膏烟气脱硫法工艺的进一步完善提供依据。   本文对亚硫酸钙非均相氧化机理进行了探讨。以一个无量纲数Hatta作为判据,通过系统中物料的成分,从理论上预示亚硫酸钙氧化反应所处的阶段 。利用本实验的基础数据,得出了各反应阶段相应的动力学参数,为这方面的研究提供有益的指引。
6.期刊论文 吴晓琴.吴忠标.汪大翚 均相/非均相体系中亚硫酸钙非催化氧化过程 -环境科学学报2004,24(3)
将空气鼓入一个装有亚硫酸钙溶液/浆液且混合良好的鼓泡搅拌反应器中,反应器是有效容积为1000mL的五口烧瓶,空气连续鼓入反应器中实现亚硫酸 钙的强制氧化实验结果表明,对于亚硫酸钙的非催化氧化过程,均相体系与非均相体系之间既紧密联系,又具有不同的反应特征.均相体系中仅存在气-液传 质和氧化反应过程,而非均相体系远比均相体系复杂,同时存在溶解-氧化-结晶过程,该过程对非均相体系的氧化过程产生巨大影响.以上2种体系的主要差 别表现为氧化速率相差2个数量级,非均相体系更有利于氧化过程的进行.
7.学位论文 肖萍 火电厂烟气脱硫废水亚硫酸钙非均相氧化特性研究 2001
该文简要介绍典型石灰石湿法烟气脱硫的工艺流程、脱硫原理和主要工艺参数.简述了石灰湿法烟气除尘脱硫一体化的工艺过程;重点探讨石灰湿法 烟气除尘脱一体化条件下,脱硫产物中亚硫酸盐的氧化过程及亚硫酸盐氧化的影响因素.试验结果表明,pH值勤控制在5.0~6.0,*靠刂蒲跗坑肴コ SO<,2>的摩尔比率在0.75~1.0范围内;还了解到循环浆液亚硫酸盐的浓度和金属锰离子的浓度升高有利于亚硫酸盐的氧化率及氧化反应速率的提高,尤其 是金属锰离子的浓度是提高循环浆液亚硫酸盐氧化反应速率的关键因素.
8.会议论文 赵毅.汪黎东.王小明.秦冬莉 多相条件下镁离子催化氧化亚硫酸钙的动力学研究 2005
首次提出将氯化镁作为添加剂,应用于湿法脱硫工艺中的亚硫酸钙氧化系统.通过改变pH、亚硫酸钙浓度、催化剂浓度、氧分压、温度等条件,实验研 究了多相条件下镁离子催化氧化亚硫酸钙的动力学,得到反应对于亚硫酸盐为零级响应,对于氧分压为0.5级响应,对于镁离子为零级响应的结果.
9.学位论文 谭鑫 半干半湿法烟气脱硫过程中CaSO<,3>氧化条件及机理研究 2003
该课题研究了在半干半湿法烟气脱硫过程中,烟道内的不同反应条件对转化率的影响.在实验中模拟半千半湿法烟气脱硫反应条件,分析O<,2>浓度、 反应温度、反应湿度、颗粒粒径、反应物中CaSO<,3>含量对CaSO<,3>氧化的影响及氧化机理.结果表明:氧浓度增加,转化率随之增加;在温度小于98℃,转 化率随着温度的升高而上升,在温度大于98℃的一个小范围内,转化率有所降低,在98℃时转化率达到最高;转化率随着相对湿度的增加而增加,当湿度达到 95﹪时,转化率达到最高;当其它影响因素不变时,转化率随着颗粒粒径的减小而增大;转化率随着反应颗粒中CaSO<,3>含量的降低而下降.
10.期刊论文 彭朝辉.童志权 亚硫酸钙氧化为石膏的研究 -中国计量学院学报2002,13(2)
进行了亚硫酸钙氧化为二水石膏的研究,考察了初始pH值、反应温度、空塔气速、固含量和停留时间对氧化率的影响,给出了适宜的反应条件.在这些 条件下,氧化率达96%以上.
引证文献(11条)
1.汪黎东.赵毅.李蔷薇.陈周燕.刘松涛.马永亮.郝吉明 不同光照和水质条件下过氧乙酸催化氧化亚硫酸盐的本征

反应动力学[期刊论文]-中国科学B辑 2008(7)
2.郭瑞堂.高翔.丁红蕾.骆仲泱.岑可法 湿法烟气脱硫喷淋塔内流场的优化[期刊论文]-中国电机工程学报
2008(29)
3.汪黎东.赵毅.李蔷薇.陈传敏 湿法脱硫中亚硫酸盐非催化氧化本征动力学[期刊论文]-化学学报 2007(22) 4.*传娟.周俊虎.程军.杨卫娟.岑可法 混煤热解反应动力学特性研究[期刊论文]-中国电机工程学报 2007(17) 5.闫淑梅.傅水香.王鑫 湿法脱硫中亚硫酸钙溶解特性的实验研究[期刊论文]-环境科学与技术 2007(4) 6.张云峰.归柯庭 磁流化床脱硫模型[期刊论文]-中国电机工程学报 2006(24) 7.马双忱.赵毅.马宵颖.郭天祥.刘皓磊.姚为方 微波诱导催化还原脱硫脱硝实验研究[期刊论文]-中国电机工程学
报 2006(18)
8.赵毅.汪黎东.王小明.贾烁华 过氧乙酸催化氧化亚硫酸钙的反应动力学[期刊论文]-化学学报 2006(14) 9.赵毅.汪黎东.王小明.颜俭 烟气脱硫中间产物亚硫酸钙的宏观反应动力学[期刊论文]-华北电力大学学报
2006(6) 10.罗捷 湿法烟气脱硫过程亚硫酸钙氧化研究[学位论文]硕士 2006 11.王顺祥 火电厂烟气湿法脱硫自动控制系统探讨与改进[学位论文]硕士 2006

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