液膜法同時脫硫脫硝
液膜法凈化煙氣是由美國能源部Pittsburgh 能源技術中心(PFTC)首先開發(fā)的。液膜為含水液體,置于兩組多微孔憎水的中空纖維管之間,構成滲透器,這種結構可消除操作中時干時濕的不穩(wěn)定性,延長了設備的壽命。
液膜的選取在原則上來說對SO2 和NOx 有選擇性吸收的任何液體均可作為液膜,但還須經(jīng)試驗測定證明氣體在其中滲透性良好才能應用。試驗證明,25 ℃的純水滲透性最好,其次是NaHSO4,NaHSO3 的水溶液,后者對含0.05% SO2 的氣體的脫硫率可達95%。用Fe2+及Fe3+的EDTA 水溶液作液膜,可從含NO 0.05%的煙氣中除去85%的NO。若用含 0.01 mol/L Fe2+的EDTA 溶液作液膜,可同時去除煙氣中的 SO2 和NOx,其去除率可分別達90%和60%。煙氣中的O2 對含F(xiàn)e2+的EDTA 溶液有影響,但對含F(xiàn)e3+的EDTA 溶液無影響。但用含F(xiàn)e3+的EDTA 溶液作液膜時,需在較高溫度下操作。
國內外許多科研機構對液膜法進行了大量的研究。多年來,美國Steven 技術研究所一直進行液膜法同時脫除SO2 和NOx 的研究。他們對能夠固定在微孔聚丙烯膜上的液膜,進行選擇性和滲透性試驗,比較其吹掃及抽空效果,試驗在 24~70 ℃及常壓下進行。結果表明,用水、NaHSO3 和 Na2SO3 水溶液、含F(xiàn)e2+和Fe3+的EDTA 水溶液、環(huán)丁砜或環(huán)丁烯砜等做液膜,可除去模擬煙氣中70%~90%的SO2, 50%~70%的NO。若煙氣中只有SO2 時,則用水或Na2SO3、 NaHSO3 的水溶液作液膜就可以收到很好的效果。
加拿大 Calgary 大學用聚乙二醇及乙二醇胺為固定化液膜來進行煙氣凈化試驗[9],SO2 的分離系數(shù)為140。當使用非反應性聚乙二醇-400 液膜時,其分離系數(shù)主要取決于膜兩側的SO2 分壓差。當分壓差較小時,分離系數(shù)較大,在分壓差較大時,液膜很快達到飽和。
日本名古屋大學采用憎水性微孔中空纖維膜組件液膜法脫除煙氣中SO2 和NOx [10],吸收液為鈉或鉀的碳酸鹽、烷基胺及Na2SO3 水溶液,在纖維膜腔側吸收液以層流狀態(tài)通過。用半經(jīng)驗關聯(lián)式計算殼側氣相傳質系數(shù),建立了氣體擴散通過膜孔然后發(fā)生反應的模型。
總之,國外廣泛使用的Wet- FGD+ SCR 組合脫硫脫硝工藝因其經(jīng)濟、技術和設備腐蝕方面的原因,不能使人滿意。新興的同時脫硫脫硝技術有的雖已開始應用于工業(yè)實踐,但還有很多問題亟待解決。如PPCP 法在如何實現(xiàn)高壓脈沖電源的大功率、窄脈沖、長壽命等問題上還有很多工作要做;固體吸附/再生法脫除率不高,反應溫度高,吸附劑生產成本貴;液膜法使用壽命不長,脫除率不高等。
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