稀土離子強化聚乙二醇300-水體系吸收SO2的研究.pdf

1、近些年,國民經濟快速增長的同時,化石燃料燃燒釋放出的二氧化硫(SO2)排放日益嚴重,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對環(huán)境產生污染的有效方法之一,具有重要的現實意義。
　　目前,國內外已工業(yè)化應用的濕法煙氣脫硫技術主要為堿性溶液法、海水法、有機溶劑法和微生物法等。雖優(yōu)勢明顯,但脫硫過程中易產生二次污染、基建投資大、設備腐蝕嚴重以及副產物不穩(wěn)定等問題對其應用產生了重要的影

2、響。在此基礎上本文提出了聚乙二醇類多元醇/水體系吸收SO2,以實現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溶劑,具有低毒性、低蒸汽壓、高化學穩(wěn)定性和對SO2的高選擇性等優(yōu)勢。本文通過氣液平衡、理化性質和光譜測定的方法,研究了PEG吸收SO2的作用機理。主要實驗內容分為三部分:(1)不同條件下(濃度、溫度和壓力)PEG/水溶液(PEGW)吸收SO2的氣液平衡測定,并擬合亨利常數和鍵合活化自由能、

3、鍵合焓值、鍵合熵值。(2)在溫度T=(298.15~318.15) K范圍內,測定PEGW的密度和粘度等基礎數據,并擬合獲得超額摩爾體積(VmE)數據。(3)采用紫外光譜、熒光光譜、紅外光譜和核磁光譜分別測定PEGW,PEG+SO2以及PEGW+SO2的光譜變化,對體系吸收SO2的過程進行深入的機理探討。
　　實驗結果表明,PEGW對SO2的吸收能力隨PEG濃度的減小呈先減小后增大趨勢,質量分數w1=50％的PEGW吸收最差,為2

4、.38 mol·m-3,而w1=5%時吸收性能較好,為4.23 mol·m-3。且PEGW對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。此外,稀土鹽硝酸釹可強化體系吸收SO2的性能。理化性質超額摩爾體積結果表明PEG與H2O分子間存在氫鍵作用,且x1=0.20處作用最強,相互結合最緊密,這種相互作用為SO2的吸收提供了結合位點。光譜結果進一步證明體系吸收 SO2的機理是由于 PEGW與SO2分子間的氫鍵和硫氧相互