镁基-海水法船舶废气脱硫技术性能分析

针对国际海事组织IMO提出的降低船舶硫氧化物排放的要求和限值,大连海事大学科研团队自主研发了一种镁基-海水法(MS)船舶废气脱硫系统。对该系统进行了技术性能分析,结果表明:系统采用高效水化装置,实现了脱硫剂的在线供应,水化时间降低了75%。系统运行阻力低,运行压降在460 Pa左右波动,且处理后排放的SO2稳定在20×10-6以下,洗涤水排放指标满足国际公约要求。     

批量反应器中碱法生物脱硫运行参数的优化

针对碱法生物脱硫过程中硫化物氧化产物难以控制的问题,在1个批量反应器中,依次研究了碱法生物脱硫效果受硫化物浓度、盐度、ORP、DO、温度等参数的影响。结果表明:反应器内脱硫过程从硫化物浓度为500 mg·L~(-1)开始,脱硫反应可分为迅速下降、停滞和低速下降3个过程;在迅速下降过程中,53 min内,硫化物浓度迅速降至约320 mg·L~(-1),pH从7.0上升至8.6;停滞过程中,硫化物浓度在320～280 mg·L~(-1)停留了约80 min,pH缓慢降低;在低速下降过程中,硫化物浓度以较低速度均匀地下降至10 mg·L~(-1)以下,硫化物去除率低,pH降至7.0以下。在迅速下降过程中,脱硫效率最大,主要氧化产物为单质S, ORP值在-400 mV保持不变。在盐度不高于3.5%、温度为30℃、DO浓度为2 mg·L~(-1)时,ORP值为-400 mV,可控制脱硫反应一直保持在迅速下降过程中,可以实现高效脱硫。     

湍球塔和喷淋塔的海水脱硫冷态实验对比

通过湍球塔和喷淋塔的海水脱硫冷态实验对比,研究海水脱硫过程中烟气和海水参数对湍球塔和喷淋塔脱硫的不同影响。实验结果表明,SO2分压力增大,脱硫效率和尾水pH值减小;海水碱度、pH值和液气比增大,脱硫效率和尾水pH值也随之增大;湍球塔的脱硫效率和尾水pH值与液气比改变方式无关,实验用湍球塔的合适液气比值为2.3 L/m3;湍球塔脱硫实验中,塔内气速为1.58 m/s,SO2分压力为20 Pa,水温为10.2℃,液气比为1.1~2.8 L/m3时,尾水pH值在2.4~2.8之间;增大液气比时,喷淋塔改变海水流量的脱硫效果要比改变气体流量的脱硫效果明显;塔内气速1 m/s以上时,一级喷淋塔的脱硫效率要比湍球塔小很多,有时只有湍球塔的1/2左右。     

镁渣湿法脱硫性能的实验研究

为实现以废治废,将镁渣用作湿法烟气脱硫的脱硫剂,研究了其脱硫产物与机理,并考察了含氧量、反应温度、镁渣量对脱硫性能的影响。结果表明,镁渣中的主要脱硫成分为Ca_2SiO_4,主要脱硫产物为CaSO_4及其晶体和CaSiO_3,主要反应机理是Ca_2SiO_4水化生成(CaO)_3(SiO_2)_2(H_2O)_3和Ca(OH)_2。烟气含氧量增加对脱硫效率提升有一定的作用,但也促使了pH迅速下降;反应温度越高,脱硫效率越低;镁渣量增加有利于提高脱硫效率。含氧量为2%(质量分数)、反应温度为30℃、镁渣量为0.2g时,饱和脱硫时间为48min。     

氧化镁烟气脱硫反应特性研究

利用实验室规模的鼓泡式反应装置,对比了碳酸钙、氧化镁和氧化镁/硫酸镁脱硫剂的反应活性,证实脱硫液中高浓度硫酸镁的存在是保证镁法脱硫效率高于钙法的重要因素,并考察了硫酸镁浓度、脱硫剂(氧化镁)浓度、烟气量、SO2浓度和吸收液温度等因素对脱硫效率的影响。结果表明,脱硫反应可以根据pH分为2个不同阶段;反应过程中脱硫效率随着硫酸镁浓度的增加而显著升高;烟气量增加将会导致脱硫效率有所下降;入口SO2浓度升高,脱硫效率下降;氧化镁浓度、温度对脱硫效率影响不显著。结合实验现象进行推断,氧化镁脱硫的反应过程受SO2在气液两相界面的传质扩散和其水解产物在液相的扩散控制。     

脱硫灰与钾矿石复合生产钾钙硅镁硫肥料研究

对脱硫灰与钾矿石复合生产钾钙硅镁硫肥的研究意义、反应原理、生产流程、环境安全性能以及施肥方法等进行了介绍和评估,并对其应用前景进行了展望。研究结果表明:利用脱硫灰与钾矿石复合生产钾钙硅镁硫肥在理论上可行;生产出的产品中硫酸钾的含量达10.34%～12.0%,枸溶氧化钙19.06%～32.28%,枸溶二氧化硅10.98%～14.46%,枸溶氧化镁1.46%～1.82%。产品的pH值从原脱硫灰的10.65下降到9.60。重金属含量低于农用粉煤灰国家标准,生产过程中不会产生SO2等有害气体污染。肥料的生产成本低于350元/t,该肥料不但可以增加土壤中钾、钙、硅、镁和硫等中微量元素的含量,而且可以提高或改善农作物的产量和品质。达到变废为宝,促进循环经济发展之目的。     

钛基IrO2-SnO2电极在烟气海水脱硫恢复系统中的应用

采用浸渍-热分解法制备了含IrOx-TiO2中间层的IrO2-SnO2电极,得到的电极具有较高的析氯电催化活性和较强的稳定性,并通过电化学氧化法对Na2SO3海水脱硫模拟液进行处理,考察了电流密度、温度、pH值和电解时间等电解工艺参数对Na2SO3去除率和化学需氧量COD的影响。结果表明,在电流密度为200 mA/cm^2,pH值为3.5,电解440 mg/L的Na2SO3海水脱硫模拟液,15 min时Na2SO3去除率可达96.5%,COD去除率可达82.6%。     

相对湿度对钙基脱硫剂干法烟气脱硫效率的影响

为得到干法烟气脱硫较优的相对湿度,并验证钙基脱硫剂在干法烟气脱硫中的可行性,在模拟干法烟气脱硫实验台上,研究了钙基脱硫剂在不同相对湿度(0～45%)条件下,脱硫剂的出口浓度、脱硫效率和固硫量。结果表明,在相对湿度从0变化至45%时,可以稳定运行的穿透时间由160 min增加到720 min,可达100%脱硫效率的运行时间由0增至580 min,脱硫剂的固硫量从43.37 mg增加到332.09 mg;增加相对湿度能显著提高烟气脱硫效率,在保证烟气不穿透物料且不出现黏壁现象的条件下,较优的相对湿度为45%。研究明确了在低相对湿度条件下此种脱硫剂的可行性并确定了较优化的干法脱硫湿度,为干法脱硫条件的选择提供了参考。     

双氧水法和氨法在铜冶炼制酸尾气脱硫工程应用中的比较

随着社会经济的发展和环保要求的日益严格,铜冶炼制酸尾气中二氧化硫的有效治理和资源化利用变得十分必要。某铜业公司最初使用氨法脱除铜冶炼制酸尾气中的二氧化硫,但存在脱硫不稳定、设备腐蚀、氨逃逸等问题,为更有效地治理制酸尾气中的二氧化硫,将原氨法脱硫改造为双氧水法脱硫工艺,改进后脱硫效果显著,同时结合该公司的脱硫改造工艺比较了氨法脱硫和双氧水法脱硫技术。结果表明:氨法脱硫中的氨水腐蚀性强,脱硫效率为90%～93%,改进后的双氧水法的脱硫效率可达97%～98%;相较于氨法脱硫,双氧水脱硫具有流程简易、脱硫效率高、投资小、无二次污染、不结晶堵塞等优势,是一种典型的清洁生产工艺。以上结果可为其他行业及企业尾气脱硫提供一定的技术参考。     

生物法净化再生胶生产废气工业试验研究

在再生橡胶厂进行橡胶再生低浓度有机废气的生物法净化工业试验研究，对于甲苯浓度为300～1400mg/m^3的再生胶脱硫废气，在常温常压下以气体流量10～20m^3/h、循环液体喷淋量300～500L/h运行生物法废气净化装置获得了良好物净化效果。该装置连续运行100d的结果显示，其对再生胶废气中甲苯的净化效率可较长时间的保持在90%左右，废气经处理后可以实现达标排放，废气处理成本约为工厂再生胶产值的0.12%～0.14%，具有明显的技术先进性和经济合理性。     

以Ca（OH）2为pH调节剂的磷酸氢镁吸附法处理氨氮废水的研究

提出了以Ca（OH）2为pH调节剂、磷酸氢镁（MHP）为吸附剂的氨氮废水处理新方法（MHP吸附法）。MHP吸附法的特点是吸附产物磷酸铵镁（MAP）可通过简单的热分解再生MHP,同时回收高浓度氨水。考察了MAP热分解制备MHP的工艺条件;对氯化铵、硫酸铵及碳酸铵3种模拟氨氮废水体系,分别考察了pH值、温度、氨氮初始浓度对MHP吸附容量的影响;考察了MHP的循环使用性能。研究结果表明,MHP对氨氮具有良好的吸附性能,NH4^＋最高达到了约90mg/g。MHP在循环使用中,对低浓度氨氮废水其吸附容量呈下降趋势,但对高浓度氨氮废水具有良好的循环使用性能。     

湿法烟气脱硫反应过程的实验研究

在石灰石/石膏湿法烟气脱硫中试台上,系统开展了浆液pH值、飞灰浓度、液气比、入口SO2浓度、烟气速度和氧化方式等对脱硫反应过程影响的实验研究。实验表明,脱硫效率随着石膏浆液pH值、液气比的升高而增加,且入口SO2浓度越高,液气比越低,影响效应越明显;脱硫效率随着烟气速度、烟气温度和入口SO2浓度的增加而下降;石膏浆液中飞灰含量对系统脱硫效率具有一定的促进作用:pH值>5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量相对较低,Fe3+对脱硫反应过渡态催化氧化影响程度较轻,不同工况脱硫效率差别不大。pH值<5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量随pH值降低而增大,增效效果逐渐显著;氧化方式对脱硫反应过程有明显的影响,强制氧化工艺的脱硫效率比自然氧化的高5%左右。     

磷酸铵镁法去除垃圾渗滤液中高浓度氨氮的研究

采用磷酸铵镁(MAP)法去除垃圾渗滤液中的高浓度氨氮,对影响氨氮去除率的各个因素进行了研究.结果表明,MgC12与K2 HPO4的组合对氨氮去除效果最好,各因素对氨氮去除率的影响为磷氮比(以摩尔比计,镁氮比同)＞初始pH＞搅拌时间＞搅拌速率＞镁氮比.通过单因素试验得到MAP法的适宜条件:磷氮比1.2,初始pH 9.50,搅拌时间4 min,搅拌速率100r/min,镁氮比1.1,此时氨氮的去除率可达90％左右.在此条件下,获得的MgNH4PO4·6H2O(即鸟粪石)沉淀具有良好的沉降性能和脱水性能,出水pH在7.2～7.4.对经MAP法预处理的垃圾渗滤液出水进行一段时间的生物处理,工艺运行稳定,不存在曝气孔堵塞问题.     

基于气液悬浮旋切掺混的气动旋流塔脱硫性能测试与分析

为了研制低运行能耗和高脱硫效率的新型脱硫塔,以满足国家最新环保超低排放标准,采用基于气液悬浮旋切掺混的气动旋流塔脱除燃煤烟气中的SO_2污染物,对其内部气动旋流单元的强化传质脱硫性能进行探究,考察了空塔喷淋段和气动旋流段的喷淋层位置和液气比对脱硫效率及系统阻力的影响,并对气动旋流单元的脱硫效率进行了理论计算模拟。结果表明:喷淋层距浆液池高度越高,液滴在吸收区停留的时间越长,脱硫效率越高,系统运行阻力也越大;增加液气比,可显著提高系统的脱硫效率,单层喷淋层阻力约为150 Pa;在低pH工况下,SO_2吸收过程为液膜控制,气动旋流单元的脱硫效率较低;随着pH的增大,SO_2吸收过程逐渐由液膜控制转变为双膜甚至气膜控制,气动旋流单元的脱硫效率逐渐增强;当pH=5时,液气比=25 L·m~(-3),5层喷淋层运行工况下的脱硫效率高达99.82%。气动旋流单元的脱硫效率模拟计算结果表明:在高pH下,气动旋流单元的脱硫效率更高;当pH=5.5时,气动脱硫单元的脱硫效率为62.56%,阻力为360 Pa,实验数据与理论计算曲线吻合较好。以上研究结果可为新型高效燃煤机组脱硫超低排放改造技术的开发及其在环境污染控制领域的应用提供参考。     

磷酸铵镁法回收污泥浓缩液中氮磷的影响因素研究

以生物除磷脱氮污水处理厂污泥浓缩液为研究对象,采用正交实验方法,通过测定溶解性磷和NH4+-N的变化探索pH值、[Mg2+]/[PO34-]和[NH4+]/[PO43-]对MAP法回收氮磷效率的影响。研究表明,pH值是影响氮磷回收的一个最重要因素,当pH值达到10时,磷回收率达到最大值(81.9%),当pH值由9上升到11时,氮的去除率随pH值的升高而增加;[Mg2+]/[PO43-]和[NH4+]/[PO43-]都会影响鸟粪石(MAP)法对磷的回收率,比值越大,磷回收率越高,但当比值达到一定值后,磷回收率增长幅度趋于减缓,仅考虑磷的回收效率,[Mg2+]/[PO43-]和[NH4+]/[PO43-]的最优配比分别为1.4和6;氮去除率也受镁磷比和氮磷比的影响,当[Mg2+]/[PO43-]为1.3时,氮去除率最高,而当[NH4+]/[PO43-]为4~8时,氮去除率随着氮磷比的升高而逐渐降低。     

Fenton氧化法同时脱硫脱硝的实验研究

应用Fenton液相氧化吸收法进行同时脱硫脱硝实验。首先,利用单因素实验,分别考察了H2O2浓度、Fe2+投加量、初始pH值、UV照射和温度对脱硫脱硝的影响。结果表明,SO2和NO去除率随着H2O2浓度和Fe2+投加量的增大而提高;初始pH对SO2和NO的去除有较大影响;UV能促进SO2和NO的净化;温度对脱硫效率影响不大,但对NO的去除有显著作用,适当升温可以提高脱硝效率。随后,考察了SO2对NO去除率的影响。通过单独脱硝和同时脱硫脱硝的对比实验发现,SO2的加入对NO的去除有一定的促进作用,Fenton法可同时获得起始约80%的脱硝效率和98%以上的脱硫效率。     

以农田高盐排水为替代镁源回收养殖废水中的磷素

为解决新疆南疆地区养殖废水高浓度氮磷和农田排水中的高浓度盐分的协同污染问题,以农田高盐排水为镁源对模拟养殖废水中的磷进行了回收实验,对比了高盐排水和常规镁源的磷回收效率,探讨了影响其回收的主要因素,并通过正交试验获得了高盐排水回收磷的最优反应条件.与常规MgC12镁源的磷回收对比分析结果表明,pH=10时高盐排水回收磷的效率最高,比MgCl2镁源达最大回收率所需的反应pH略高;利用L34正交试验探究了pH(8、9、10、11)、Mg:P摩尔比(1.0、1.5、2.0、2.5)、N:P摩尔比(1.0、1.5、2.0、4.0)对高盐排水镁源回收磷的影响,并结合SPSS统计分析得到高盐排水回收磷的最优反应条件为pH=10、n(Mg):n(P)=2.5,n(N):n(P)=4;高盐排水中的HCO3-和SO42-离子对磷回收有抑制作用,而Ca2+离子对磷回收有促进作用;XRD和SEM-EDS分析表明,高盐排水回收磷的产物以鸟粪石为主,并夹杂着磷灰石和粘土矿物等杂质.整体上,以高盐排水作为替代镁源回收磷的效果较好,本研究为解决鸟粪石沉淀法的镁源问题提供了一种新思路.     

氧化镁强化浓海水吸收低浓度二氧化硫的实验研究

研究了添加氧化镁强化后浓海水对低浓度二氧化硫的吸收效果。利用鼓泡吸收装置考察了不同氧化镁投加量、气体流速和吸收液温度对二氧化硫吸收效果的影响。结果表明，氧化镁可以极大地提高吸收液的脱硫效率。在室温，氧化镁投加量为0.5 g/L时，吸收体系对二氧化硫的吸收效果最好，吸收容量达到1 901.38 mg/L，是普通海水脱硫和未加添加剂的3～6倍。     

海水及浓海水吸收二氧化硫

采用鼓泡法研究了海水及浓海水对二氧化硫的吸收效果,并考察了吸收液温度、气体流量、盐度及碱度等因素的影响.结果表明,相同条件下,浓海水对二氧化硫的吸收能力较海水明显提高,且温度越高浓海水优势越明显,气体流量为200 mL/min,二氧化硫浓度为3 140 mg/m3,25℃时,浓海水的穿透时间较原海水延长20 min,60℃时则延长30 min.相同碱度条件下,盐度的增加对海水吸收二氧化硫无明显影响;而在相同盐度条件下,碱度的增加可显著提高海水吸收二氧化硫的能力.     

燃煤电厂海水脱硫工艺的排水对海域环境的影响

进行了某4×300 MW燃煤锅炉的海水烟气脱硫(海水FGD)系统投运前后的海域监测.研究结果显示,海水曝气工艺可以较好地使脱硫后的海水水质得到恢复,除Hg必须引起严重关注外,排海海水的其他水质指标变化很小,附近海域所受影响甚微.