稀土離子強(qiáng)化聚乙二醇300-水體系吸收SO2的研究.pdf

1、近些年,國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的同時(shí),化石燃料燃燒釋放出的二氧化硫(SO2)排放日益嚴(yán)重,由此造成的環(huán)境污染,不僅危害人體健康,而且腐蝕建筑,已成為刻不容緩的問題。煙氣脫硫是減少SO2對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的有效方法之一,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　目前,國(guó)內(nèi)外已工業(yè)化應(yīng)用的濕法煙氣脫硫技術(shù)主要為堿性溶液法、海水法、有機(jī)溶劑法和微生物法等。雖優(yōu)勢(shì)明顯,但脫硫過程中易產(chǎn)生二次污染、基建投資大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重以及副產(chǎn)物不穩(wěn)定等問題對(duì)其應(yīng)用產(chǎn)生了重要的影

2、響。在此基礎(chǔ)上本文提出了聚乙二醇類多元醇/水體系吸收SO2,以實(shí)現(xiàn)SO2的高效吸收和解吸。
　　聚乙二醇(PEG)300作為一種新興煙氣脫硫有機(jī)溶劑,具有低毒性、低蒸汽壓、高化學(xué)穩(wěn)定性和對(duì)SO2的高選擇性等優(yōu)勢(shì)。本文通過氣液平衡、理化性質(zhì)和光譜測(cè)定的方法,研究了PEG吸收SO2的作用機(jī)理。主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為三部分:(1)不同條件下(濃度、溫度和壓力)PEG/水溶液(PEGW)吸收SO2的氣液平衡測(cè)定,并擬合亨利常數(shù)和鍵合活化自由能、

3、鍵合焓值、鍵合熵值。(2)在溫度T=(298.15~318.15) K范圍內(nèi),測(cè)定PEGW的密度和粘度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并擬合獲得超額摩爾體積(VmE)數(shù)據(jù)。(3)采用紫外光譜、熒光光譜、紅外光譜和核磁光譜分別測(cè)定PEGW,PEG+SO2以及PEGW+SO2的光譜變化,對(duì)體系吸收SO2的過程進(jìn)行深入的機(jī)理探討。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PEGW對(duì)SO2的吸收能力隨PEG濃度的減小呈先減小后增大趨勢(shì),質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1=50％的PEGW吸收最差,為2

4、.38 mol·m-3,而w1=5%時(shí)吸收性能較好,為4.23 mol·m-3。且PEGW對(duì)SO2的吸收能力隨溫度的升高減弱,隨PEG分子聚合度的增大明顯增強(qiáng)。此外,稀土鹽硝酸釹可強(qiáng)化體系吸收SO2的性能。理化性質(zhì)超額摩爾體積結(jié)果表明PEG與H2O分子間存在氫鍵作用,且x1=0.20處作用最強(qiáng),相互結(jié)合最緊密,這種相互作用為SO2的吸收提供了結(jié)合位點(diǎn)。光譜結(jié)果進(jìn)一步證明體系吸收 SO2的機(jī)理是由于 PEGW與SO2分子間的氫鍵和硫氧相互