吸收氧化范文

2024-06-15

吸收氧化范文(精选9篇)

吸收氧化 第1篇

关键词:吸收氧化器,腐蚀

我厂2010年建设投产一套可以去除硫化氢的装置—硫磺回收装置。但2011年5月份检修时发现吸收氧化器内部腐蚀严重。本文针对吸收氧化器腐蚀原因进行分析, 以便找出好的解决方法。

一、硫磺回收装置简介

硫磺回收装置采用LO—CATⅡ硫化氢氧化装置, 是一套自循环系统, 主要处理的是再生酸性气 (脱硫装置产生的硫化氢) 和SWS酸性气 (污水汽提装置产生的硫化氢) , 酸性气进入反应器 (R8409) 后在铁离子催化剂的协助下, 将硫化氢氧化生成硫元素, 从而达到移出气体中硫化氢的目的。

该装置是两头一尾设计, 可看作由硫磺回收、尾气处理和硫磺饼成型三个部分组成。具体如下:

硫磺回收部分:在自循环结构中, 硫化氢吸收和再生氧化过程在一个容器中完成。这个容器就是吸收/氧化器 (R8409) , 在吸收/氧化器中隔板和堰把反应器分成6个主要室, 分别是一个吸收室、三个氧化室、一个脱气室、一个反应室, 酸性气从吸收/氧化器的吸收室进入, 与器内的催化剂 (Fe3+) 发生氧化还原反应, H2S中的S2+被氧化还原为单质硫, 反应后的混合液从吸收室上部溢流进入氧化室, 铁催化剂 (Fe2+) 被从氧化室底部送入的空气氧化再生, 不断循环使用。吸收/氧化器底沉降的硫磺浆用泵送到过滤装置进行硫磺分离。反应器中的废气进入焚烧炉进行焚烧, 产生的尾气从烟囱高空排放。溶液泵 (P8406AB) 起溶液自循环作用, 使溶液加热, 温度达到设计温度52℃。反应器锥体底部产生的浆液通过浆液泵 (P8411AB) 把椎体底部的硫磺浆液一部分送往带式过滤机 (SR8413) 进行浆液脱水, 一部分返回反应器。

尾气处理部分:焚烧炉是尾气焚烧系统的关键设备, 尾气焚烧单元工艺流程主要有两部分组成, 即焚烧单元和废锅冷却部分 (热量回收即余热锅炉) 。该工艺流程中回收热量产生的1.0Mpa G饱和蒸汽并入系统管网。余锅的液位是靠锅炉给水泵 (P8430AB) 从锅炉给水罐打入控制。给水量的大小由炉膛温度的大小来决定。

自硫磺回收部分净化气水封罐 (V8410) 来的尾气首先进入废气缓冲罐 (V8431) , 进行缓冲和分液, 然后经过废气增压机 (K8430AB) 增压后分两路分别通过气烧嘴进入焚烧炉 (F8430) 内一燃室和二燃室进行焚烧。含NH3废气经过一二燃室的焚烧最终生成N2, 产生的高温烟气, 含有大量的热能, 首先通过废热锅炉 (E8430) 把烟气中的大部分热量回收, 产生的蒸汽并入管网, 降温后的烟气经过烟囱 (S8401) , 排入大气。

硫磺饼成型部分:在反应器 (R8409) 的吸收室产生的硫磺从脱气室沉降到反应器锥体底部, 当锥体底部的硫磺浓度达到5-10%时, 通过浆液泵 (P8411AB) 把一部分硫磺浆液送入带式过滤机 (SR8413) , 另一部分则循环返回反应器, 硫磺浆液泵的使用是为了当带式过滤机由于任何原因停止时或硫磺浓度低时, 浆液泵起循环作用, 防止硫磺浆液在锥体底部和管线中堵塞。

带式过滤机的速度根据硫磺进料的数量和硫磺浓度进行调节, 使硫磺饼的厚度保持在5-13mm。真空泵 (P8414) 提供必要的真空使硫磺脱水, 产生的滤液进入滤液罐 (V8415) , 由滤液泵 (P8416) 将滤液返回反应器, 使滤液重复利用。

二、吸收氧化器腐蚀原因分析

氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线中可以看出阳极电位达到一定值, 电流密度突然变小, 表示开始形成稳定的钝化膜, 其电阻比较高, 并在一定的电位区域 (钝化区) 内保持。随着氯离子浓度的升高, 其临界电流密度增加, 初级钝化电位也升高, 并缩小了钝化区范围。对这种特性的解释是在钝化电位区域内, 氯离子与氧化性物质竞争, 并且进入薄膜之中, 从而产生晶格缺陷, 降低了氧化物的电阻率。因此在有氯离子存在的环境下, 既不容易产生钝化, 也不容易维持钝化。

在局部钝化膜破坏的同时其余的保护膜保持完好, 这使得点蚀的条件得以实现和加强。根据电化学产生机理, 处于活化态的不锈钢较之钝化态的不锈钢其电极电位要高许多, 电解质溶液就满足了电化学腐蚀的热力学条件, 活化态不锈钢成为阳极, 钝化态不锈钢作为阴极。腐蚀点只涉及到一小部分金属, 其余的表面是一个大的阴极面积。在电化学反应中, 阴极反应和阳极反应是以相同速度进行的, 因此集中到阳极腐蚀点上的腐蚀速度非常显著, 有明显的穿透作用, 这样就形成了点腐蚀。

该吸收氧化器材质为022Cr19Ni10, 腐蚀主要是在酸性条件下发生的。我认为吸收氧化器腐蚀主要有两方面原因:其一是加工制作方原因, 加工过程中由于铁、铜工具的污染, 焊接中氩气保护不好, 出现氧化。另外, 加工过程中过多损伤不锈钢出厂防氧化层表面, 都可能造成对不锈钢的污染, 导致生锈。我厂曾对吸收氧化器内部腐蚀部位进行取样, 并到国家权威机构进行检测, 检测结果部分样品不合格;其二是由于操作过程中出现失误, 在操作过程中某个阶段溶液出现碱性情况, 导致吸收氧化器发生腐蚀。总结

综上所述, 要预防和解决吸收氧化器腐蚀须做到以下两点:一是要在施工时对进场材料进行抽检, 保证材料性能完好。二是要在操作中必须保证溶液呈弱碱性, 这就要求在停炉时必须将氨气不断通入, 并定时检测溶液PH值, 防止出现酸性情况。我厂在吸收氧化器腐蚀后对吸收氧化器内部进行环氧玻璃钢防腐, 该措施对腐蚀问题也能得到有效解决。

参考文献

吸收氧化 第2篇

NOx空气氧化与碱液吸收工艺实验研究

根据我国NOx废气治理技术的特点与现状,分析了用空气氧化NO,用烧碱溶液对氧化后的`气体进行吸收工艺的可行性.并对该工艺中模拟废气中NOx的浓度、氧化时间、氧化度以及吸收率之间的关系进行了实验研究和分析,为其工业应用提供了实验依据.

作 者:乔军师 胡金榜 宗润宽 常明坤  作者单位:天津大学化工学院,天津,300072 刊 名:环境工程  ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL ENGINEERING 年,卷(期): 23(2) 分类号:X7 关键词:空气氧化法   NOx   氧化度   吸收率  

可吸收二氧化碳的叶子车等 第3篇

叶子车是一款面向未来的城市交通工具,该车不仅形似叶子,其功能也与真正的叶子十分接近。整部车其实是一个光电转化器,能够把太阳能转化为电能,就如自然界中叶片的光合作用,为整车提供能源。不仅于此,叶子车上的晶片能够随太阳转动,自动追踪阳光,实现能源最大化利用。该车拥有独特的二氧化碳吸附功能,能够将空气中的二氧化碳转化为动能,甚至能将排放的高浓度二氧化碳通过激光发生器转化为电能,从而实现汽车负排放。其车轮采用特殊设计,能够捕捉到散逸的风能,起到风力发电机的作用,将风能转变成电能,形成辅助的电驱动系统,为车辆提供能量。

念力玩具

有玩具制造商最近研制了一种“念力玩具”,玩家可以仅仅利用思想的力量(简称“念力”),就能把一个球升至半空,引导它穿过各种障碍。

这种做叫“Mind Flex”的玩具,配有一个戴在头上的脑扫描仪,它计量脑电波,然后把脑电波变成能源。该玩具的目的,是要让玩家集中足够“念力”以产生能源,以此启动一个风扇,该风扇则导致一个球飘起,然后穿过一个个环。该玩具已在美国预展过,预计售价八十美元。

辣椒手榴弹

印度军方说,打算利用世界最辣的魔鬼椒制成具有催泪和限制敌人行动效果的新型手榴弹。经过印度多家国防实验室测试,认定辣椒手榴弹适合使用。这将成为一种有效而无毒的武器。

魔鬼椒种植于印度东部地区,2007年经吉尼斯世界纪录评定为世界最辣辣椒。按照斯科维尔辣度检测体系,魔鬼椒辣度超过100万。斯科维尔是辣度单位,通过将辣椒汁水稀释到品尝不出辣味得出。100万单位意味着要将辣椒汁水稀释100万倍,才能彻底中和辣味。

昼夜飞行的太阳能飞机

全球第一架可以昼夜飞行的太阳能飞机“阳光动力”将在2012年由中国开始它的环球之旅。太阳能飞机不是一个新鲜概念,1981年,世界上就出现了第一架太阳能飞机,经过20多年的发展,太阳能电池技术日趋成熟,但到目前,还没有一架太阳能飞机能够进行昼夜连续飞行。“阳光动力”的机翼翼幅长63.4米,堪比大型飞机“空中客车A340”的机翼,由于采用大量碳纤维,重量只有1600公斤。飞机骨架2个成年人就可以抬起,重量和一辆普通家庭轿车一样。这样又大又轻的飞机以前还从没有过。

LED灯光上网

德国弗朗霍夫研究所近日找到了一个上网的好办法,将LED灯光光线变成网络宽带,以后,只需要像打开台灯一样轻松打开开关,就能在房间内使用高速网络。

该技术通过为电灯的闪烁频率编码,让可见光携带信息。在实验室内,研究团队使用LED可见光上网装置获得了230兆/秒的最高网速。他们相信,通过放大频率信号,能让数据的传输速度加倍,这意味着在不久的将来,你想在房间里使用安全的、超高速的无线网络信号,就只是开一下灯的事。

贪婪的松鼠

你还记得电影《冰河世纪》里那只执着地追求松子的松鼠吗?如今在现实中,也有两只为食物疯狂的松鼠。这对松鼠是英国汉普郡费勒姆花园的常客。花园主人罗伯特兹已经将椰子果肉挖出供它们享用,但它们似乎并不知足,仍然各自抱着一个椰子壳,将头伸进其中贪婪地啃下最后一丝美食,它们这样看起来像不像一对宇航员呢?

飞檐走璧的“吸尘器”

吸收氧化 第4篇

全球变暖的现实正不断地向世界各国人们敲响警钟。据联合国统计, 环境难民的数目已达到2500万, 远远超过了政治难民, 而且预计到2050年时, 全球变暖所导致的环境难民数量将达到2亿, 许多非洲国家将是重灾区。

气候变暖对我国的影响也是十分明显和不容忽视的。近百年来, 我国的平均气温上升了0.5~0.8℃, 以冬季和西北、华北、东北地区最为明显;沿海海平面每年上升了1~3毫米;近50年来, 渤海和黄海北部冰情等级下降, 西北冰川面积减少了21%, 西藏冻土最大减薄了4~5米;高原内陆湖泊水面升高;青海和甘南牧区产草量下降;20世纪80年代以来, 春季物候期提前了2~4天, 北方干旱受灾面积扩大, 农业损失加重;南方洪涝加重, 经济和生命损失加大。而且, 这种影响的程度正在不断加大。根据2007年我国《气候变化国家评估报告》预测, 2050年中国年平均气温将升高2.3~3.3℃, 全国平均年降水量可能增加5%~7%。华南地区受海平面上升影响显著, 预计到2100年的上升范围是60~74厘米, 这将对珠江三角洲等低洼地区带来严重影响。

研究表明, 近50年的气候变暖主要是人类使用化石燃料排放的大量CO2等温室气体的增温效应造成的。而我国的能源结构主要以煤为主, 即使到2050年, 煤在我国一次能源中的比重仍将高于50%。因此, 发展燃煤CO2排放技术迫在眉睫。

钙基吸收剂循环捕捉CO2技术属于燃烧后CO2的减排技术, 其基本原理是通过钙基吸收剂中的氧化钙成分捕捉燃煤烟气中15%左右的低浓度CO2, 然后在CO2或水蒸气气氛下进行煅烧, 得到约100%的高浓度CO2气流, 便于压缩封存。固体产物氧化钙则被循环利用。该技术的主要问题是钙基吸收剂在长时间的高温反应中吸收CO2的活性会随着循环次数的增加而发生巨幅衰减。因此, 提高钙基吸收剂在循环反应过程中CO2捕捉效率的稳定性成为该技术亟待解决的主要难题。

发表在《中国电机工程学报》2011年第31卷第8期 (2011年3月15日) , 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室的郑瑛教授和罗聪、丁宁博士生等人的论文对这一问题进行了新的探索, 他们提出了一种简单有效的方法来解决这一难题。该方法基于当下前沿的纳米技术, 是对现有钙基吸收剂的重大改进。为得到高温条件下可高效循环利用的钙基吸收剂开辟了一条全新道路。

华中科技大学煤燃烧国家重点实验室郑瑛教授领导的研究小组在国内率先开展钙基吸收剂循环捕捉燃煤CO2技术的研究, 承担了国家重点基础研究发展规划 (973计划) 项目, 以及多项国家自然科学基金项目。申请及获得国家发明专利3项, 发表相关论文数十篇。该项研究成果为钙基吸收剂循环捕捉CO2技术的发展具有推动作用, 也为纳米钙基吸收剂在洁净煤利用技术中的应用提供理论基础。

吸收氧化 第5篇

1实验过程

实验采用成都南光集团生产的ZZS700-1/G型镀膜机。基片与蒸发源中心的距离为45cm,探头与蒸发源中心的距离为48cm,基片与探头之间的水平距离为15cm,基片温度200℃。膜料采用TiO2颗粒,掺杂采用CeO2颗粒,反应气体是高纯氧,基片为K 9玻璃,折射率1.52,在360~1 400nm波段平均透射率为92%。将TiO2颗粒与CeO2颗粒按一定质量比均匀地混合,放入钳锅进行蒸发镀膜样品成分分析用日本电子株式会社JSM-6460扫描电子显微镜,英国牛津公司INCA X-SIGHT能谱仪。制备样品掺杂比例及分析结果见表1。

由表1可以看出,对比膜料的CeO2、TiO2摩尔比与薄膜的Ce、Ti原子比,发现薄膜的摩尔比普遍高于膜料的,说明CeO2的蒸发速率要大于TiO2的蒸发速率。正是由于两者蒸发速率不同,不能在蒸镀过程中控制Ce元素与Ti元素的原子百分比,薄膜不可避免存在成份或组分差异。

2结果分析与讨论

2.1掺杂对透射率的影响

用日立U-3501分光光度计检测紫外-可见光透过率,研究了掺杂铈的TiO2薄膜的透过率,图1为不同掺杂的TiO2薄膜的透射光谱。

由图1中可以看出,掺杂CeO2对薄膜总体透射率水平影响不大,估算平均透射率:A为75.06%,B为78.68%,C为80.92%,D为81.91%,E为74.66%,可以看出适量掺杂可以提高氧化钛薄膜的透射率。少量掺杂(样品B、C)使透射曲线峰位左移,掺杂较大量CeO2的样品D、E透射曲线峰位右移。掺杂显著改变的是TiO2薄膜的吸收边的位置。可以看出,随着CeO2掺杂量的增多,吸收边逐渐红移。B、C红移幅度不大,D、E红移幅度较大。

2.2 吸收边和光学禁带宽度计算

薄膜的吸收系数α可以通过式(1)来求得[5]

I=I0e-αd (1)

I—透射光强度;I0—入射光强度。

T=I/I0 ,undefined

(2)式中,T—透射率;

d—薄膜厚度。本组试验中薄膜厚度均为300 nm。

对于间接跃迁的半导体薄膜材料,在波长大于完全吸收所对应的波长范围内,可以通过式(3)来确定禁带宽度Eg[6]:

undefined

(3)式中C是常数。

当入射光子能量大于Eg,光能被材料吸收,所以吸收起始边可以通过式(4)计算:

λ=hc/Eg,λ=1 243/Eg(4)

当光能hν>Eg,光能被材料吸收。α随光能增大分为两个阶段,这是由于半导体的导带底和价带顶在k空间内的位置不同,所以首先发生电子的间接跃迁,然后在高能量的地方电子开始直接跃迁[6]。采用(a E)1/2对E作图。按照间接跃迁模式,在允许光透过区(αhν)1/ 2与hv呈线性关系,光学带隙Eg为直线延长线与E轴的交点的数值。

图2至图6分别是样品A、B、C、D、E的禁带宽度Eg的求解图,图中的线性方程是(αhν)1/ 2与hν线性关系的表达式,Eg是根据线性方程解的,R是线性方程与原曲线的拟合因子。根据式(4)计算吸收起始边,具体数据见表2。由表2可知,随着掺杂量的增加,禁带宽度逐渐减小,从3.27 eV减小到2.51 eV,使光学吸收边从380 nm红移到了495 nm,将氧化钛薄膜对光的吸收从紫外区红移到了可见光区。

3 结论

掺杂铈使氧化钛薄膜的禁带宽度Eg从3.27 eV减小到2.51 eV,从而使光学吸收边从380 nm红移到了495 nm,将氧化钛薄膜对太阳光的吸收从紫外区红移到了可见光区。

参考文献

[1]熊建裕,乔学亮,陈建国,等.银掺杂对二氧化钛晶型转变的影响,陶瓷学报,2005;6:84—86

[2]Chen Cheng-shi,Liu Chuanpu,Tsao.C-Y A.Influence of growth temperature on microstructure and mechanical properties of nanocrys-talline zirconium carbide films.Thin Solid Films,2004;11:117—121

[3]Son J H,Kim HB,Whang C N,et al,The defect-related photolumi-nescence from Si ion-beam-mixed SiO2/Si/SiO2films.Applid Surface Science,2004;233:288—296

[4]高濂,等.纳米氧化钛光催化材料及应用.北京:化学工业出版社,2002;74

[5]Mardare D,Tusca M,Delibs M,et al.On the structural properties and optical transmitce of TiO2r.f.sputtered thin films.Appl Surface Sci,2000;156:200—206

[6]杨宗棉.固体导论.上海:上海交通大学出版社,1993;79

吸收氧化 第6篇

1氧化风管的结构布置

石柱电厂氧化空气系统由3台卧式单级高速离心风机组成, 每塔对应1台, 1台作为备用。氧化风机为江苏金通灵风流体机械科技股份有限公司生产, 型号D647-1.84, 功率1000Kw, 进口流量647m3/min, 出口压力0.17MPa。氧化风母管布置在吸收塔外, 然后分成8根DN200的支管进入吸收塔, 支管材料为1.4529, 壁厚3.5mm。支管前端布置加湿水, 氧化风在进入吸收塔前用工艺水冷却。在吸收塔内, 均匀布置4根氧化风管支撑梁, 支撑梁由钢板焊接制作而成, 材质为Q235B, 规格为450 mm×200mm×12 mm, 支撑梁两端直接焊接在吸收塔塔壁上, 用厚约4 mm的玻璃鳞片进行防腐。氧化风管为管网式布置方式, 与支撑梁成90°直角, 通过不锈钢管箍固定, 管箍两端与支撑梁之间采用不锈钢螺栓连接。吸收塔浆池直径20m, 操作液位16m, 氧化风管布置在10m标高处。氧化风管下端均布2排排气孔, 孔径12mm, 间距35mm, 正常运行时, 氧化空气从排气孔排出, 实现对浆液的氧化。

2氧化风管堵塞及断裂经过

石柱电厂1、2号机组分别于2014年6月和7月投产发电, 对历次吸收塔氧化风管堵塞及断裂进行梳理, 经过如下:2014年10月30日, 2号吸收塔临修检查, 氧化风管断裂1根, 进行了焊接修复。2015年1月27日, 2号吸收塔临修检查, 氧化风管断裂4根, 进行了焊接修复。2015年5月11日, 1号吸收塔小修检查, 氧化风管断裂2根, 堵塞8根, 进行了氧化风管技改和修复, 并对其进行了疏通。2015年9月10日, 2号吸收塔大修检查, 氧化风管断裂1根, 堵塞8根, 进行了氧化风管技改和修复, 并对其进行了疏通。2015年11月15日, 1号吸收塔临修检查, 氧化风管堵塞8根, 进行了疏通。 (图1)

3对脱硫系统的影响

3.1降低脱硫效率。氧化风管堵塞及断裂后, 氧化空气分布不均, 氧化效果变差, 将会使Ca SO3浓度过高, 包裹在Ca CO3颗粒表面, 从而抑制了Ca CO3的溶解, 造成p H值难以控制, 脱硫效率降低。当p H低于4.5时, Ca SO3的被氧化效果大大降低, 包裹更严重, 石灰石溶解更困难, 形成恶性循环。3.2引起塔内结垢。氧化风管堵塞及断裂后, 一方面会造成塔内浆液浓度增高, 大于石膏的过饱和度, 形成石膏垢;另一方面会造成浆液中Ca SO3浓度偏高, 与Ca SO4同时结晶析出, 形成CSS垢, CSS垢在吸收塔内各组件表面逐渐长大形成片状的垢层, 其生长速度低于石膏垢。3.3造成塔壁振动。氧化风管断裂后, 氧化空气直接水平冲击浆液, 在反向力的作用下, 容易造成塔壁剧烈振动, 引起防腐开裂和剥离, 导致塔壁腐蚀。3.4影响石膏脱水。因浆液氧化不充分, 石膏浆液中Ca SO3成分较多, 而Ca SO3晶体颗粒较小, 透水性也差, 容易堵塞滤布, 造成真空皮带机脱水困难。

4原因分析

从历次检修情况进行分析, 氧化风管堵塞及断裂有以下几方面原因:4.1堵塞原因。4.1.1氧化空气温度高。氧化风机运行时, 其出口风温维持在90℃左右, 使得氧化风管内壁的石膏浆液很快脱水, 尤其是排气孔位置, 容易形成干湿界面。由于浆液中含有Ca SO4, Ca SO3, Ca CO3及飞灰中含有硅、铁、铝等物质, 这些物质具有较大的粘度, 脱水后便会粘附在排气孔周围, 形成坚硬致密的石膏垢, 从而造成堵塞。4.1.2定期冲洗不及时。氧化风支管前端只有部分设置了加湿水管, 加湿水源来自工艺水, 水压较低。运行过程中, 加湿水未能正常投入, 不能有效降低氧化风温度, 且没有执行定期冲洗, 容易造成管内浆液沉积。4.1.3启停保护不到位。脱硫系统启动前, 浆液逐渐淹没氧化风管, 而此时氧化风机未能及时启动, 会造成浆液进入氧化风管沉积。反之停机后, 氧化风机停运较早, 浆液液位未能及时降至氧化风管以下, 也会造成浆液沉积。4.2断裂原因。4.2.1施工质量差。氧化风管焊口多数处于点焊状态, 未进行满焊处理, 仅用不锈钢条对焊缝进行点焊包裹, 运行过程中由于管网振动, 最终导致焊口断裂。4.2.2设计不合理。氧化风管长度从6.44m到15.82m不等, 由于两端都采用法兰盘与塔壁连接, 无法自由伸缩。在脱硫系统启停过程中, 受浆液温度影响, 氧化风管温度会从20℃到60℃之间变化, 将会造成较大的热胀冷缩, 从而将氧化风管拉断。4.2.3管箍螺栓松动。氧化风管振动过程中, 会带动管箍螺栓不断摩擦支撑梁螺栓孔, 导致防腐损坏, 从而会造成螺栓孔不断腐蚀扩大。当孔径超过垫片直径时, 管箍松脱, 若氧化风管再受到振动影响, 就会造成断裂。

5改造和防范措施

石柱电厂分别于2015年5月、9月进行了1号机小修和2号机大修, 针对上述原因, 进行了氧化风管的修复改造。另外, 在日常运行中, 加强了定期工作, 并在启停过程中执行保护措施, 均取得了良好效果。具体如下:

5.1对焊口进行满焊加强。将所有焊口不合格的地方进行切割, 重新打磨, 采用同材质焊条进行满焊处理, 并用不锈钢条对焊缝进行满焊包裹, 保证其强度。5.2对尾部连接进行改造。将氧化风管尾部法兰切除, 采用套管连接, 保证自由膨胀。套管内铺设橡胶垫, 防止防腐磨损;套管下方增加悬臂支座, 用玻璃丝布将其与氧化风管垂直段绑扎, 防止振动和偏转。5.3对管箍螺栓孔进行修复。将腐蚀的支撑梁螺栓孔切割, 重新焊接并防腐, 采用橡胶垫防止防腐磨损, 加大不锈钢垫片直径, 防止孔径变大松脱。管箍紧固后, 采用树脂对螺栓孔进行灌注, 防止磨损腐蚀。5.4对加湿水装置进行改造。将加湿水源改为除雾器冲洗水, 保证冲洗压力。对部分氧化风支管无加湿水管的, 进行增加。并在所有支管上设置温度测点, 监测氧化风温度, 保证其控制在60℃左右。5.5执行定期冲洗。每周对氧化风管冲洗一次, 逐个启闭各支管冲洗水手动阀, 保证冲洗到位。5.6执行启停保护。脱硫系统启动前, 待浆液液位升至10m以前, 先启氧化风机;停机后, 及时排浆, 待浆液液位降至10m以后, 再停氧化风机。

参考文献

[1]廖庆华.FGD吸收塔内氧化风管及其支架断裂的原因探讨[J].华中电力, 2006 (6) :55-59.

[2]张长伟, 许俊德.FGD氧化空气管堵塞折断原因分析及处理[J].电力科学与技术学报, 2009 (3) :86-89.

[3]秦存涛.火电厂烟气湿法脱硫吸收塔氧化空气管断裂原因分析及对策[J].科技信息, 2012 (33) :397, 420.

吸收氧化 第7篇

关键词:二氧化硫,水,吸收,解吸

前言

二氧化硫是造成大气污染的主要有害气体之一, 为了保护人类的生存环境, 必须控制和治理二氧化硫的污染。当今, 对较高浓度的二氧化硫废气, 国内外均直接用来生产硫酸、硫黄等。但对于烟气中低浓度二氧化硫的脱除, 仍没有理想的办法。本课题在综合考虑经济性等方面的基础上, 研究用水当作脱硫液来吸收二氧化硫并使之发生解吸, 使烟气中低浓度的二氧化硫转化成高浓度的二氧化硫, 用作其他用途, 同时达到循环利用吸收液的目的。

1. 水吸收与解吸二氧化硫的理论分析

1.1 二氧化硫的吸收原理

烟气脱硫的实质就是采用碱性物质来吸收烟气当中的SO2, 当任何碱性溶液吸收SO2时, 首先都是SO2溶于水, 与水结合再电离, 在溶液中加入碱性物质, 结合亚硫酸电离出来的氢离子, 维持溶液的浓度在SO2浓度范围内不变, 从而高效的吸收了SO2。但在本质上, 虽然溶液中加入了碱性物质, 但碱性物质主要起缓冲作用, 吸收的本质仍为水的吸收过程。所以从经济性考虑, 本试验研究用水吸收SO2的特性。

气体吸收是溶质从气相扩散到液相的相际间传质过程, 即溶质先从气相主体扩散到气液界面, 再从气液界面扩散到液相主体。吸收机理有双膜理论、渗透理论、表面更新理论、膜—渗透理论等。由于双膜理论模型简明且与其它理论模型相差不大, 因此, 采用双膜理论来对吸收器中的气液传质进行研究。

1.2 二氧化硫的解吸原理

解吸的方法主要有加热解吸、惰性气体解吸、减压解吸和化学解吸四种, 本文采用加热解吸的方法。其基于的理论有:分压定律、亨利定律、传热方程和传质方程。其中, 水加热解吸SO2的必要条件是:温度与水面上的SO2的分压力成正比, 若水溶液中SO2所占的压力为零, 则水溶液中吸收SO2的量也为零, 即溶液中的SO2全部被解吸到水面上来。

2. 分析方法的确定

S O2的分析方法很多, 如:砷法、碘量法、比色法、中合法和电导率法等。考虑到碘量法 (国家环保总局标准HJ/T56-200) 设备简单, 操作方便, 水、硫酸盐和导电性物质等对测定无影响, 因此, 采用碘量法作为分析液相中SO2的方法。

3. 吸收与解吸特性实验

3.1 吸收工艺实验研究

试验过程中以水溶液为吸收剂, 其工艺条件为进口SO2流量为25ml/min、吸收器中水溶液温度为20℃、吸收器中水溶液体积为20L。当研究某一条件对脱硫效果的影响时, 改变该工艺条件, 其他条件均固定不变。

3.1.1 吸收液初始pH值对SO2吸收效果的影响

在图1中, 其吸收SO2后的最终富液pH值均为2。从图中可以看出随着pH值的增大, SO2的吸收量增大, 这是因为液相传质系数随着pH值的升高而变大, 故SO2越容易溶解, 表现为SO2的吸收速率增大。当pH值较低时, H+浓度高, 抑制H2SO3电离, 使SO2溶解度降低。所以, 适宜的SO2吸收液初始pH值为3.5~6。

3.1.2 SO2与水的体积比和pH值的关系

从图2可以看出, 随着SO2与水的体积的比值增加, pH值是曾下降趋势的, 这是因为SO2与水体积比值的改变是通过改变气液有效比表面积来实现的, 当水溶液体积不变时, 增大SO2的通气量, 使溶解在水中的SO2增多, 气液比就增大, 同时因为SO2的通气量增多使溶液的pH值随之降低。但是从图中可知当气液比大于0.15时, 随着气液比的增大, pH值降低缓慢。又由图1可知, 吸收过程中适宜的pH值为3.5~6, 所以在吸收过程中, 适宜的气液比值为0.1~0.15。

3.1.3 不同pH值下溶液吸收SO2后的组分分析

从图3可以看出, 当p H=2~4时, 溶液中SO2主要以H2SO3和HSO3-形式存在, 并且HSO3-占优, 而SO32-几乎不存在;当pH=4~6时, 溶液中S O2主要以H S O3-形式存在, 而H2S O3和S O32-几乎不存在;当pH=6~7.35时, 溶液中SO2主要以HSO3-和SO32-形式存在, 并且HSO3-占优, 而H2SO3几乎不存在;当pH>8时, 溶液中SO2以SO32-形式存在, 而H2SO3和H S O3-几乎不存在。

3.2 加热解吸工艺实验研究

实验以吸收SO2后的富液为解吸溶液, 研究采用加热解吸的方法对SO2解吸效果的影响。当研究某一条件对解吸效果的影响时, 改变该工艺条件, 其他条件均固定不变。

3.2.1 富液初始pH值对SO2解吸量的影响

试验过程中, 维持富液的初始温度为20℃、富液初始体积为20L、加热解吸温度为6 0℃、加热解吸时间为90min时, 进行SO2加热解吸特性试验, 分析实验数据、整理试验结果, 绘出在加热解吸条件下pH值影响SO2解吸效果的特性曲线, 具体如图4所示。

从图4可以看出, 随着pH值的降低, S O2的解吸量是逐渐升高的, 这是因为, 当溶液中的pH值越小时, H+浓度就越大, 则平衡向解吸方向移动越容易, 表现为解吸出的SO2的量就越多, 解吸效果就越好。但是p H值过低也不好, 因为吸收SO2后富液的pH值很低时, 其解吸后的贫液的脱硫效果会降低, 且pH值过低, 会造成溶液饱和现象, 难以解吸出SO2, 同时富液会对设备造成严重的腐蚀。实验表明, 吸收SO2后的富液的初始值应控制在5~6, 并从图3可知, 在此pH值下, 溶液中HSO3-占主体地位, 说明在加热解吸条件下, 可以解吸出SO2的为HSO3-。

3.2.2 解吸温度对SO2解吸量的影响

试验过程中维持富液初始温度为20℃、富液初始体积为20L、加热解吸时间为100min、富液初始pH值为5的条件下, 进行SO2加热解吸特性试验, 分析实验数据并整理试验结果, 绘出在加热解吸条件下解吸温度影响SO2解吸效果的特性曲线, 具体如图5所示。

从图5可以看出, 随着温度的升高, SO2的解吸量是增加的, 在温度达到60℃时, 只要时间足够长时, SO2解吸量会逐渐增多。但是当温度达到90℃时, 溶液发生了沸腾现象, 所以温度过高也不好, 当温度超过90℃时, 溶液会大量蒸发而造成吸收剂的损失。实验表明, 适宜的解吸温度为50℃~60℃。

3.2.3 解吸时间对SO2解吸量的影响

试验过程中维持富液初始温度为20℃、富液初始体积为20L、加热解吸温度为50℃、富液初始p H值为5时, 进行SO2加热解吸特性试验, 分析实验数据、整理试验结果, 绘出在加热解吸条件下解吸时间对SO2解吸效果的影响特性曲线, 具体如图6所示。

由图6可以看出, SO2的解吸量随着时间的推移而增大, 这是因为SO2的解吸过程实际上是吸热的分解反应。加热时间越长, 提供的能量就越多, 分解地也就越彻底, 解吸效果就愈好。只要时间足够长, 提供的热量足够多, 解吸的就越彻底, 未解吸的部分可能是因为生成的稳定性盐而无法分解释放出SO2, 实验表明, 适宜的解吸时间为30~40min。

4. 结论

通过以上对水溶液吸收与解吸SO2的特性分析可以得出以下结论:

⑴试验过程中, 在进口SO2流量为25ml/min、吸收器中水溶液温度为20℃、吸收器中水溶液体积为20L、吸收SO2后最终富液pH值为2时, 适宜的SO2吸收液初始p H值为3.5~6;

⑵水吸收SO2的过程中, SO2与水的体积的比值与pH值是呈反比例的。当气液比大于0.15时, 随着气液比的增大, p H值降低缓慢, 所以在吸收过程中, 适宜的气液比值为0.1~0.15;

⑶当pH=2~4时, 溶液中SO2主要以H2SO3和HSO3-形式存在, 并且HSO3-占优, 而SO32-几乎不存在;当pH=4~6时, 溶液中SO2主要以HSO3-形式存在, 而H2SO3和SO32-几乎不存在;当pH=6~7.35时, 溶液中SO2主要以HSO3-和SO32-形式存在, 并且H S O3-占优, 而H2S O3几乎不存在;当pH>8时, 溶液中SO2以SO32-形式存在, 而H2SO3和HSO3-几乎不存在;

⑷解吸试验中, pH值与SO2解吸量呈反比例, 吸收SO2后的富液的初始值的适宜值为5~6, 在此pH值下, 溶液中HSO3-占主体地位, 说明在加热解吸条件下, 可以解吸出SO2的为H S O3-;

⑸解吸温度与解吸量呈正比例关系, 但当温度超过90℃时, 溶液会大量蒸发而造成吸收剂的损失。实验表明, 适宜的解吸温度为50℃~60℃;

⑹试验过程中维持富液初始温度为20℃、富液初始体积为20L、加热解吸温度为50℃、富液初始pH值为5时, 进行SO2加热解吸特性试验, 结果表明, 适宜的解吸时间为30~40min。

参考文献

[1]侯栋岐, 张漆芳.烟气中SO2简捷碘量法测试.电站系统工程.1996, 12 (6) :37~39

吸收氧化 第8篇

ZnO是II-IV族半导体氧化物,属于宽能隙直接禁带半导体材料,其具有优良的光、电、热性能[1]。准一维结构的纳米ZnO包括ZnO纳米线、纳米棒、纳米带等。准一维ZnO具有较好的纳米尺寸效应、优异的半导体特性,其在电磁场中具有较大的介电常数、介电损耗,可运用于微波吸收防屏蔽材料。近年来,对准一维结构的纳米ZnO以及其晶须的吸波性能研究已经越来越频繁。比如以四针状ZnO晶须[2]为吸波活性物与有机涂料复合,获得的吸波涂层具有较佳的吸波效果,微波衰减值达-25dB。但目前的研究中,涉及以ZnO网络纤维为吸波活性物、分析网络分布对氧化锌吸波性能影响的研究并不多。本文以此为出发点,采用静电纺丝技术制备得到纤维网络状ZnO,利用微波矢量网络分析仪完成其复介电常数、复磁导率的测量,模拟其吸波性能。并引入棒状ZnO粒子作为对比,探讨一维ZnO微观形貌差异对其吸波性能的影响。

1 实验

1.1 试剂

聚乙烯醇(分子量1750±50),国药集团化学试剂有限公司;二水合乙酸锌,国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇,天津市天力化学试剂有限公司;乙酸,国药集团化学试剂有限公司;去离子水。

1.2 实验过程

称取3 g醋酸锌加热溶解于2 mL去离子水中配成溶液,逐滴滴入至一定浓度的PVA溶液中,滴加冰醋酸使溶液澄清,室温搅拌2 h制得PVA/醋酸锌前驱液。将前驱液置于静电纺丝装置中,选取直径为0.5 mm的喷头、控制针头与板的固化距离d为6 cm、调节电压U至25 KV,进行静电纺丝[3]。将收集的PVA/醋酸锌复合纤维置于马弗炉中,以1℃/min的升温速率至270℃保温2 h,继续升温至550℃保温2 h。

将浓度为0.01 mol/L的六亚甲基四胺溶液与等浓度的硝酸锌溶液等体积混合,充分搅拌;将混合液置于80℃水浴锅中反应6 h,离心分离、反复洗涤后干燥[4]。

以质量比3∶1称取样品粉末和石蜡,在60~70℃的条件下将样品粉末均匀分散在熔融石蜡中;在特定的成型模具中浇铸成同轴试件,试件尺寸:内径3.02 mm,外径7.00 mm,厚度约为4 mm。

1.3 表征方法

采用菲利普公司的PW1730多晶转靶X射线衍射仪对样品进行物相分析,扫描范围10~70°,扫描速度8°/min;

用JSM-5610LV型扫描电镜(日本电子株式会社)表征样品的形貌;

用TA-Q600综合热分析仪(美国TA仪器公司)对样品进行差热分析。温度扫描范围为室温至800℃,空气氛围,升温速率为5℃/min;

利用Agilent N5230A型矢量网络分析仪,完成样品的电磁性能分析,扫频范围0~18 GHz。

2 结果与讨论

2.1 PVA/醋酸锌复合纤维差热分析

由图1差热-热重曲线可以看出,PVA/醋酸锌复合纤维经过500℃的热处理以后曲线趋于水平,这表明有机成分PVA和醋酸根以及其他易挥发组分(二氧化碳、乙醇等)已完全分解,曲线中的几个峰应该归属于醋酸锌以及PVA侧链和主链的热分解,当温度达到550℃,应完全转化为无机氧化物—ZnO。根据热分析结果确定PVA/醋酸锌复合纤维的热处理制度为:以1℃/min的升温速率至270℃保温2 h,继续升温至550℃保温2 h;1℃/min的升温速率使得PVA缓慢碳化,有利于纤维形貌的完整性[5]。

2.2 复合纤维煅烧前后扫描电镜分析

图2(a)(b)是PVA/醋酸锌复合纤维的SEM图。由图可以看到:静电纺丝法制备的PVA/醋酸锌复合纤维呈网状交织,数量较多、表面光滑,直径约为500~800nm,长径比可达600∶1;图2(c)(d)是PVA/醋酸锌复合纤维煅烧后的SEM图。由图可以看到:PVA/醋酸锌复合纤维煅烧后有一定的收缩,纤维直径减小至300 nm左右,这是由醋酸根及有机物的分解引起的;纤维形貌保持的较为完整,仍然具有较大的长径比,是因为较慢的升温速率使有机物缓慢分解保证纤维的完整性。

实验引入了棒状ZnO作为对比,是以六亚甲基四胺为模板剂在溶液中生长获得的棒状ZnO,其形貌如图3所示。从图中可知,棒状氧化锌直径分布于500~800 nm、长度可达20~30μm,长径比达50。

2.3 ZnO纤维的X射线衍射分析

纤维网络状氧化锌,棒状氧化锌的XRD分析结果见图4,由图可以看出,纤维网络状氧化锌与棒状氧化锌的衍射峰曲线相差不大;二者的9个衍射峰依次对应着六方晶系氧化锌(晶格常数a=0.325 nm、c=0.52 nm)的(100)、(002)、(101)、(102)、(110)、(103)、(200)、(112)和(201)晶面,衍射峰形尖锐,且没有锌及其他杂质衍射峰存在,这说明生成的产物都是具有六方结构、结晶完整的高纯氧化锌。

2.4 纤维网络状氧化锌电磁、吸波性能分析

图5是在0~18 GHz频率范围内,氧化锌与石蜡混合物的复介电常数和复磁导率变化曲线。由图可以看到:在0~6 GHz频率内,纤维网络Zn O及棒状Zn O复合物的介电常数(ε′)都呈现下降趋势,纤维网络状Zn O下降更为剧烈,由12.8下降至5.7,而后缓慢下降至4;纤维网络状Zn O最大介电常数为12.8,而棒状Zn O为6.8;网络状Zn O的最大介电损耗为4,在0~6 GHz频率内从4逐渐减小至1,而后保持在0.5左右,棒状Zn O的最大介电损耗值为2.8;二者的磁损耗μ"值都很小趋近与0。从曲线可以判断:ZnO在微波场中发生的主要是介电损耗;纤维网络状ZnO与棒状ZnO相比具有较大的介电常数、介电损耗值,表明纤维网络状ZnO具有较强的介质极化能力以及较强的介质极化损耗、电导损耗能力,这与其制备方法以及形貌有关。静电纺丝法是一种物理方法,获得的纤维网络ZnO具有较大的晶体缺陷,发生了金属离子过剩形成了电子电导[6],纤维网络ZnO具有较高的载流子浓度;电子电导会产生损耗,纤维网络的复杂结构增大了电子传导过程的迟滞效应[7],使电导过程中的损耗大大增强;因此纤维网络状Zn O具有较大的介电常数(最大值达12.8),较高的介电损耗水平(最大值为4),高于采用溶液生长法制备得到的棒状ZnO。

根据线性传输理论,通过功率反射系数公式[8]模拟出其吸波曲线如图6所示。从图6中可以看出:纤维网络ZnO复合物具有较强的电磁波吸收能力,吸波频段较宽,衰减-10 d B以下的频率跨度达7 GHz,在10.5 GHz频率下微波衰减值达到最大值-28 dB;而棒状ZnO吸收微波能力较弱,微波衰减最大值为-7.5 d B。利用静电纺丝法获得的纤维网络状ZnO对微波能量的衰减主要来源于其较强的介电损耗能力,空间纤维网络的分布增强了电导损耗效应,由此对微波能量进行耗散。

3 结语

(1)采用静电纺丝技术制备PVA/醋酸锌复合纤维,550℃热处理后,可获得直径约为300 nm、长径比高达600∶1的ZnO纳米纤维,ZnO纤维呈网络状分布。

(2)纤维网络状Zn O与石蜡复合物最大介电常数达12.8,最大介电损耗值为4,在微波场中具有较强的介电损耗能力。

(3)纤维网络状ZnO与石蜡复合物,具有良好的微波吸收效果、吸收频段较宽,衰减-10 d B以下的频率跨度达7 GHz,在10.5 GHz频率下微波衰减值达到最大值-28 dB。

摘要:以聚乙烯醇(PVA)和醋酸锌[Zn(Ac)2]为前驱物,通过静电纺丝法制备合成纤维网络状氧化锌。利用X射线粉末衍射、扫描电镜、矢量网络分析仪对其结构、形貌和微波吸收性能进行表征。结果表明:利用静电纺丝法可获得直径约为300nm、长径比可达600∶1的纤维网络状氧化锌;与棒状结构相比其具有更强的电磁波吸收能力,与石蜡混合物(质量比3∶1)微波衰减最大值达-28dB,吸波频段较宽。

关键词:氧化锌纤维,静电纺丝,电磁性能,吸收微波

参考文献

[1]Huifeng Li,Jian Wang,Yunhua Huang,et al.Materials Science and Engineering,2010,11:81-85.

[2]Wenchao Liao,Tong Zheng,Peng Wang,et al.Journal of Environmental Sciences,2010,11:1800-1806.

[3]Hamed A K,Mansoor K-R,Mohammad R V,Synthesis of SnO 2/ZnO composite nanofibers by electrospinning method and study of its ethanol sensing properties[J].Applied Surface Science,2011,257:7988-7992.

[4]苏照伟,方莹,李镇,等.水热法制备纳米氧化锌的因素探究[J].中国陶瓷,2013,(06):18-20.

[5]S.Anitha,D.John Thiruvadigal,T.S.Natarajan,A study on defect controlled morphology of Organic/Inorganic composite nanofibers with different heat flow rates[J].Materials Letters,2011,65:167-170.

[6]A.N.Lagarkov and A.K.Sarychev.Phys.ReV.B 53,6318(1996).

[7]Y.J.Chen,M.S.Cao,T.H.Wang,Q.Wan.Appl.Phys.Lett.84,3367(2004).

吸收氧化 第9篇

关键词:磺化,三氧化硫吸收

1 概述

工业上常采用浓度为98.3%的浓硫酸来吸收三氧化硫, 因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低, 故吸收效率最高。出吸收塔的硫酸浓度因吸收三氧化硫而升高, 须向98.3%硫酸吸收塔循环槽中加水并在干燥塔与吸收塔间相互串酸, 以保持各塔酸浓度恒定。但在使用过程中, 浓硫酸存在较大的安全隐患, 浓度控制不合适对设备的腐蚀较严重, 人员在操作过程中易被灼伤。在重烷基苯磺化行业中, 作为生产原料之一的重烷基苯可就地取材, 在尾气处理单元, 利用尾气中的三氧化硫气体再进行一次磺化反应, 以吸收尾气中的三氧化硫气体, 反应后产生的磺酸可与磺化器磺化产生的磺酸并入老化工段, 经过老化水解后进入磺酸储罐。

2 吸收酸浓度的选择

浓度低于98.3%的硫酸液面是水蒸汽和少量硫酸蒸汽存在, 在吸收含气体混合物的同时, 气体是与水蒸汽相互作用生成硫酸蒸汽。硫酸蒸汽生成后, 气相硫酸蒸汽分压便大于酸液面上硫酸蒸汽压力, 此时硫酸蒸汽会被酸吸收。由于水蒸汽的作用, 故气体中水蒸气含量就会减少, 使气相中水蒸汽分压比酸液面上的水蒸气压力低。因此, 酸液中的水分不断向气体中蒸发。当水的蒸发速度大于硫酸蒸汽的吸收速度时, 气相中硫酸含量便不断增多, 直至超过其饱和含量于是产生硫酸蒸汽过饱和现象。如饱和度超过临界值, 则硫酸蒸汽将会凝结成酸雾。硫酸浓度越低, 淋洒酸温越高, 则由于其中的水蒸气越多, 生成的酸雾就越多。实践证明, 用浓度低于98.3%很多的硫酸吸收时, 当酸温生搞到某一数值 (临界值) , 水的蒸发速度会大到足以使水蒸气和气相中的三氧化硫全部结合成酸雾, 于是吸收过程完全终止。

硫酸浓度高于98.3%的浓硫酸, 液面上有硫酸蒸汽和三氧化硫蒸汽存在, 三氧化硫便不能被它吸收完全。因此, 一部分会随尾气排出, 与大气中水蒸气化合, 形成酸雾。

在实际生产中, 不可能在整个过程中自始至终保持同一硫酸浓度。硫酸吸收了之后浓度相应提高。这就要求吸收酸浓度保持在某一允许的范围而不是某一个浓度。因此喷淋酸浓度控制在98%-98.3%, 出塔酸浓度即使达到99%也是允许的。

3 浓硫酸吸收工艺过程

磺化过程中, 尾气三氧化硫吸收系统仅在启车之初、停车之后和装置出现波动时运行, 正常生产期间, 该系统与磺化系统隔离。浓硫酸吸收主要由三氧化硫吸收塔、硫酸循环泵、硫酸冷却器、硫酸暂存罐等设备构成。尾气由三氧化硫吸收塔下部进入, 在塔内与喷淋而下的浓硫酸形成逆向接触, 通过硫酸循环泵循环喷淋, 吸收尾气中的三氧化硫气体, 反应热由硫酸冷却器移除, 在吸附过程中, 需要不断补水, 以维持浓硫酸浓度, 新产生的浓硫酸则用硫酸循环泵打入硫酸暂存罐, 集中处理。

4 存在问题

由于浓硫酸具有强腐蚀性, 在使用过程中, 强酸操作, 存在较大的危险性, 对设备腐蚀较严重, 使维修成本增加, 泄漏点曾发生过硫酸泄漏、喷溅等事件, 存在较大安全隐患。浓硫酸吸收区域现场标准化水平较低, 设备完好率较其他生产单元低, 维修率高, 劳动强度大。吸收过程中, 浓硫酸浓度控制不好, 易对设备造成严重腐蚀或吸收效果不佳, 吸收后的浓硫酸倒运及后续处理较困难, 增加企业生产成本。

5 工艺改进措施

通过工艺改进将浓硫酸吸收系统全部拆除, 改造增加三氧化硫气体吸收罐、酸吸收循环泵、酸吸收过滤器、酸吸收冷却器、重烷基苯供料泵、冷却水循环水泵等设备。重烷基苯作为生产原料之一可就地取材, 利用尾气中的三氧化硫与重烷基苯在三氧化硫气体吸收罐中发生釜式磺化反应, 从而吸收尾气中的三氧化硫。吸收罐在投用前, 需将罐内进入适量重烷基苯, 装置在启车之初、停车之后或生产波动时, 在切尾气的状态下, 含有大量三氧化硫和二氧化硫的尾气进入重烷基苯吸收罐, 尾气中的三氧化硫同吸收罐内的重烷基苯反应后被吸收, 生成磺酸。尾气中的二氧化硫气体排出进入后续吸收设备吸附处理。在此过程中, 吸收罐内部已生成的磺酸同过量的重烷基苯通过酸吸收循环泵进行罐内循环混合, 使反应更加充分均匀, 反应放出的热量由酸吸收冷却器和冷却水循环水泵移除。待吸酸收罐内的磺酸中和值检测合格后, 用酸吸收循环泵将吸收磺酸适量并入磺化器磺化磺酸中进入老化水解工段, 进而同磺酸储罐内产品混合。

6 吸收效果评价

通过跟踪和观察, 我们对吸收效果进行了检验和评价。通过环保部门监测, 外排尾气指标全年达标。我们对吸收磺酸中和值, 磺化磺酸、混合后磺酸的中和值和活性物进行了对比发现, 混合后磺酸和磺化磺酸的中和值和活性物基本相同, 并无明显变化规律, 说明吸收磺酸并入磺化磺酸后对产品质量影响不大。

用重烷基苯吸收替代浓硫酸吸收消除了强酸作业带来的安全隐患, 消除了危险源, 人工劳动强度和设备检维修强度降低, 设备完好率提高, 现场标准化水平明显提高。三氧化硫的利用更加合理, 解决了副产物的产生及后续处理等困难, 减少了环境污染, 使磺化生产向清洁生产的标准又迈进一步。

结语

利用生产原料进行尾气处理, 是装置技改中的一次创新, 吸收磺酸可并入产品, 实现了企业节能减排、降本增效, 同时也达到了清洁生产的目的。

参考文献

[1]陶果.为什么工业生产要用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫, 川北教育学院学报 (自然科学版) , 1996年第6卷2期.

[2]罗涛.烷基苯SO3磺化工艺改进, 精细化工中间体, 2004年4月第34卷第2期.

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