基于碱式硫酸铝再生法脱硫的SO23氧化抑制剂的筛选

王世昌, 张子敬, 冯宇, 佐双吉, 郭锦涛, 相亚军. 基于碱式硫酸铝再生法脱硫的SO23氧化抑制剂的筛选[J]. 环境工程学报, 2020, 14(5): 1286-1293. doi: 10.12030/j.cjee.201907073
引用本文: 王世昌, 张子敬, 冯宇, 佐双吉, 郭锦涛, 相亚军. 基于碱式硫酸铝再生法脱硫的SO23氧化抑制剂的筛选[J]. 环境工程学报, 2020, 14(5): 1286-1293. doi: 10.12030/j.cjee.201907073
WANG Shichang, ZHANG Zijing, FENG Yu, ZUO Shuangji, GUO Jintao, XIANG Yajun. Screening of SO23 oxidation inhibitor based on desulfurization of basic aluminum sulfate regeneration[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2020, 14(5): 1286-1293. doi: 10.12030/j.cjee.201907073
Citation: WANG Shichang, ZHANG Zijing, FENG Yu, ZUO Shuangji, GUO Jintao, XIANG Yajun. Screening of SO23 oxidation inhibitor based on desulfurization of basic aluminum sulfate regeneration[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2020, 14(5): 1286-1293. doi: 10.12030/j.cjee.201907073

基于碱式硫酸铝再生法脱硫的SO23氧化抑制剂的筛选

    作者简介: 王世昌(1995—),男,硕士研究生。研究方向:煤粉燃烧污染物控制等。E-mail:420493800@qq.com
    通讯作者: 张子敬(1972—),男,博士,教授。研究方向:煤粉燃烧污染物控制等。E-mail:nmgdlxyzzj@sina.com
  • 基金项目:
    国家自然科学基金资助项目(51566013,51966011);内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2014MS0513);内蒙古工业大学科学研究项目(BS201923)
  • 中图分类号: X511

Screening of SO23 oxidation inhibitor based on desulfurization of basic aluminum sulfate regeneration

    Corresponding author: ZHANG Zijing, nmgdlxyzzj@sina.com
  • 摘要: 在碱式硫酸铝(碱铝)再生法脱硫过程中,抑制SO23氧化对于碱铝再生利用至关重要。实验选择碱度为30%、铝量为30 g·L−1的脱硫溶液作为研究对象,通过添加茶多酚、抗坏血酸、乙二醇3种氧化抑制剂,与无添加的碱铝溶液(空白)进行SO23的氧化抑制和碱铝再生性能对比实验。结果表明:添加氧化抑制剂对SO23氧化具有抑制作用,抗坏血酸抑制氧化效果最佳;相比空白实验,添加茶多酚和抗坏血酸的最佳浓度均为5 mmol·L−1SO23氧化率相对减少38%和42%,而添加10 mmol·L−1的乙二醇氧化率仅减少35%;碱铝脱硫溶液添加氧化抑制剂也有助于提高SO2的解吸性能,添加最佳浓度氧化抑制剂的解吸率相比空白实验提高8%以上。研究结果可为碱铝再生法脱硫技术的工业应用提供参考。
  • 在装卸、堆取和露天存放过程中,铁矿粉在作业机械的剪切、抛洒以及自然风力作用下容易扬尘,可吸入颗粒物PM10浓度高达182.2 μg·m−3。铁矿粉的无组织排放不仅造成铁矿粉自身的损耗,也危害从业人员健康。钢铁生产企业因此导致的年损耗率高达0.66%[1],直接经济损失巨大。外逸的铁矿粉影响周边的环境空气质量,超标的铁离子及其伴生的镉离子导致水体和土地污染[2],金属含量超标的水源灌溉,植物种子的发芽率降低,影响正常成苗和植物生长。铁是人体的必需微量元素之一,但摄入过量则会引起金属中毒。我国饮用水源地的铁含量整体超标且呈不断上升趋势,超标倍数高达8.80倍,超标率高达86.1%[3]。因此,提高钢铁企业料场和矿区等污染源的控制效率,提高空气、水体和土地安全性的意义重大。

    作为洒水抑尘的添加剂,抑尘剂通过润湿、保湿、聚集和固结等方式显著降低了煤炭[4]、渣土[5]和道路扬尘[6]的排放风险。但铁矿粉呈正电性[7],颗粒表面Fe-OH的极性大,这也决定了铁矿粉抑尘剂的特殊性。由于物理化学性质特殊,国内外对铁矿粉抑尘剂的技术研发进展缓慢,研究内容仍然停留在传统品种。表面活性剂可以润湿铁矿粉但无法提高内聚力,对PM10的控制效果不及水[8]。氯化钙和偏硅酸钠对PM10的控制效率达到85%,但这些无机盐腐蚀金属、严重影响植物生长,而且SiO2影响高炉冶炼[9]。制备安全、高效的抑尘剂,改善颗粒之间的相互作用,提高铁矿粉的稳定性和控制效率尤为必要。

    铁矿粉是一种特殊的污染源,既影响空气质量、又影响水体和土地安全;铁矿粉扬尘既危害环境,又导致直接经济损失[1];其表面性质不同于常见的颗粒物[7],且矿粉品质容易受抑尘剂影响[9],因此抑尘剂技术研发进展缓慢。本研究从含水率、Zeta电位、表面形貌、化学组成与晶体结构等基本性质出发,探讨铁矿粉与水性聚合物的之间的相互作用,估算装卸过程和露天堆场的湿控制效率、现场测定露天堆场的规模化效果,提高铁矿粉扬尘的控制效率。

    丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯通过幂级加料方式合成水性聚合物抑尘剂[10],水溶胶状态,105 ℃固含量为39.7%,pH 为6.7。

    选择澳洲产铁矿粉,红褐色,某钢铁公司提供,自然干燥。过80目筛的粒级用于实验,其中,过200目筛的粒级占47.3%。由于扬尘主要来自75 μm以下的颗粒,参照AP-42方法[11],采用Mastersizer 2000激光粒度仪测定200目筛下粒级的粒度分布,如图1所示。可以看出,铁矿粉的中值粒径为18.81 μm,30 μm以下粒级的质量分数为66.93%。以ARL QUANT型X射线荧光光谱仪(XRF)测得其化学组成,结果见表1,Fe2O3含量为82.56%。

    表 1  过200目粒级的化学组成(质量分数)
    Table 1.  Iron ore composition less than 200 screen mesh (mass fraction)
    Fe2O3SiO2Al2O3P2O5TiO2
    82.569.227.540.190.17
    CaOMnOSO3ClK2O
    0.130.080.050.030.03
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    图 1  过200目粒级的粒度分布
    Figure 1.  Iron ore size distribution less than 200 screen mesh

    1)含水率。铁矿粉的真密度为5.2 kg·m−3,但堆密度只有1.5 kg·m−3左右[12]。洒水的主要作用是增加堆密度和内聚力,在一定时间内降低风力侵蚀性。春夏之交是高扬尘季节,以此作为测试条件。将初始质量W0为20.0 g的铁矿粉置于φ100 mm培养皿中,喷洒5.0 g浓度为2.0%的抑尘剂水溶液至充分湿润,纯粹聚合物的质量为铁矿粉的0.5%;作为对比,蒸馏水代替抑尘剂水溶液,重复以上操作。测定30 ℃、35%相对湿度下t时刻的样品质量Wt,其含水率如式(1)所示。

    P=WtW0W0×100% (1)

    式中:P为含水率;Wtt时刻的样品质量,g;W0为初始样品质量,g。

    2) Zeta电位。根据式(2),在重力加速度g、空气密度ρ0、空气黏度γ和悬浮颗粒物密度ρ已确定时,其沉降速度ug取决于直径D[13]。直径增大,则降尘加快、空中滞留时间短、漂移范围小;粉体稳定性提高,风力扬尘量降低。

    ug=g(ρρ0)D218γ (2)

    式中:g为重力加速度;ρ0为空气密度;γ为空气黏度;ρ为悬浮颗粒物密度;ug为沉降速度;D为直径。

    铁矿粉呈正电性[7],聚集能力差,聚集体粒径低。借助Zeta电位,分析聚合物与铁矿粉颗粒之间的相互作用,藉以促进颗粒聚集。配制浓度为0.1%的铁矿粉悬浮液,以Nano-ZS90型电位分析仪测定Zeta电位。

    3)表面形貌。聚集体进一步聚集,即可相互胶结成膜[14],以篷布覆盖的方式封闭粉体表面,从根本上避免了扬尘,摆脱了对含水率的依赖。喷洒之后的铁矿粉在室温下干燥,喷金制样,以Nova Nano SEM450型电镜观察表面状态特征。

    4) X射线衍射分析。采用Bruker-D8 Focus型X-射线衍射仪(XRD)测定晶体结构,考察抑尘剂对铁矿粉结构和组成的影响[9]。扫描角度5°~80°,扫描速度12 (°)·min−1

    5)现场应用。在实验室评价的基础上,实施露天堆场的规模化抑尘。如图2所示,料场占地约60 hm2,南侧的料条以尼龙网苫盖,北侧料条正在堆取、装卸作业。中间料条为棱台状,地面长度740 m宽度40 m垂直高度7.5 m,东西两段相隔6 m。选择西段料条和料场地面为抑尘区域,东段料条作为对比区域。

    图 2  喷洒区域及监测点布设示意图
    Figure 2.  Sketch of sprayed zone and monitoring sites

    距地面1.5 m处安置Trak 8530型气溶胶监测仪,跟踪监测PM2.5和PM10浓度。根据《环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)》(HJ 664-2013)布设监测点位,A1、A2、A3和A4的浓度平均值作为抑尘区域的浓度,B1和B2的平均值作为对比区域的浓度。

    2018年9月16日,架设扬尘在线物联网(IOT)系统,实时监测2.5 m高处的气象参数和颗粒物浓度(图3)。在上午10点30分,气温18 ℃相对湿度25%,晴,西北风,风速7.8 m·s−1,PM2.5和PM10浓度分别为46 μg·m−3和85 μg·m−3

    图 3  现场监测的物联网系统
    Figure 3.  IOT system monitoring on suppression field

    根据气象参数、颗粒物浓度和现场条件,采用多功能抑尘车喷洒地面,如图4所示。抑尘剂浓度为1.0%,喷洒量为1.0 kg·m−2,调整喷嘴的间隙和角度,后向喷洒、逆风行驶,车速不高于8 km·h−1;使用车载式高压喷枪喷洒西段料条,喷洒量约1.2 kg·m−2,自上而下蛇形操作。对比区域不做喷洒。

    图 4  现场喷洒料场地面
    Figure 4.  Spraying on storage yard ground

    1)平均含水率。如图5所示,喷洒抑尘剂后,铁矿粉在30 ℃、35%相对湿度下失水缓慢。聚合物质量用量为0.25%、0.5%和0.75%时,含水率依次增大,但至完全干燥,即失水达到平衡时3者差别不大。因此,集中讨论0.5%用量的铁矿粉。其平衡时间(te)为8 h,平衡含水率为2.35%。洒水样品的含水率为0.95%,平衡时间为4 h。

    图 5  铁矿粉含水率随时间的变化
    Figure 5.  Change of moisture content of iron ore powder with time

    含水率P随时间t的变化规律[6]如式(3)所示。

    P=AeBt(3) (3)

    式中:P为含水率;AB为常数。

    方程(3)取自然对数,回归结果见图6。根据式(4),抑尘铁矿粉从开始干燥的时刻t0到平衡时刻te,即干燥过程中抑尘铁矿粉的平均含水率为10.77%,洒水铁矿粉为4.8%。

    图 6  P=Ae-Bt的自然对数回归方程曲线
    Figure 6.  Regression curve with natural logarithm P=Ae-Bt equation
    Pav=tet0Pdttet0=tet0AeBtdttet0=Atet0eBtdttet0(4) (4)

    式中:Pav为平均含水率;t0为开始干燥时间,h;te为平衡时间,h。

    2)装卸过程扬尘的控制效率。根据式(5),可估算抑尘铁矿粉和洒水铁矿粉的排放系数EsE0[15],结果见表2。根据式(6),可计算抑尘剂对装卸过程扬尘的控制效率η,结果为67.78%。

    表 2  装卸过程扬尘的排放系数
    Table 2.  Dust emission factors during handling process
    样品Pav/%TSP/(g·t−1)PM10/(g·t−1)PM2.5/(g·t−1)
    抑尘铁矿粉10.770.750.360.05
    洒水铁矿粉4.802.331.100.17
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    E=1.6ki(u2.2)1.3(2Pav)1.4(5)

    式中:E为堆场装卸扬尘的排放系数,g·t−1ki为物料的粒度乘数,TSP、PM10和PM2.5分别为0.74、0.35和0.053;u为地面平均风速,以9.5 m·s−1计,属5级风力。

    η=(1EsE0)×100% (6)

    式中:η为控制效率;Es为抑尘铁矿粉的排放系数,g·t−1E0为洒水铁矿粉的排放系数,g·t−1

    3)露天堆场扬尘的控制效率。式(7)是刘琴[16]建立的澳洲铁矿粉扬尘排放模型,据此计算9.5 m·s−1风速下洒水铁矿粉的扬尘量Q0,结果为33.68 g·(kg·h)−1,抑尘之后的扬尘量Qs为2.03 g·(kg·h)−1。参照式(6),抑尘剂对露天堆场铁矿粉扬尘的控制效率为93.96%。

    Q=2.892×103u5.16e0.47Pav (7)

    式中:Q为扬尘量,g·(kg·h)−1u为风速,m·s−1

    1) Zeta电位变化。铁矿粉在中性介质中以颗粒形式存在,表面呈正电性,Zeta电位仅为−14.6 mV。随聚合物用量的增加,图7的Zeta电位增强,说明铁矿粉与聚合物发生了化学吸附,吸附量增加,颗粒分散性提高;用量为0.5%时,极值电位达到−41.9 mV。用量持续增加,颗粒表面的负电荷则阻碍进一步吸附。

    图 7  聚合物用量对铁矿粉Zeta电位的影响
    Figure 7.  Polymer dosage effect on Zeta potential of iron ore particles

    在干燥过程中,铁矿粉的含水率不断降低,由于聚合物羧基与Fe3+交联、Fe―OH氢键作用[14],铁矿粉的内聚力逐渐提高。如图8所示,颗粒密实堆砌,聚集体粒径增加,细颗粒相应减少,粉体稳定性提高,风力侵蚀性则降低[17]

    图 8  干燥过程中的颗粒聚集
    Figure 8.  Particles agglomeration during the course of drying

    2)聚集体的表面形貌。水性聚合物的分散和交联作用可促进颗粒团聚,空隙降低,如图9(a)所示,有效阻塞水分传输,平均含水率因此提高了1.2倍。干燥之后,铁矿粉颗粒相互胶结成膜,形成致密的表面封闭层,风力侵蚀性显著下降。尽管澳洲铁矿粉的吸水性强、粒径小,但水的内聚能力低且有可逆性,洒水铁矿粉干燥之后的聚集状态较差,在图9(b)中表现为松散堆积,空隙可见。

    图 9  铁矿粉的SEM表面形貌
    Figure 9.  SEM images of iron ore aggregation surface

    此外,聚合物羧基与铁矿粉表面Si―OH、Al―OH的氢键作用可进一步增加内聚力[14]。而且,聚合物与颗粒之间的长程作用力具有加和性,其强度不亚于化学键。因此,铁矿粉的封闭层在干燥状态下有足够的强度抵御风力侵蚀,如果没有人为破坏和外来降尘,可以长期抑尘。

    1)铁矿粉的晶体结构。图10为铁矿粉样品在喷洒抑尘剂前后的XRD图谱,Fe2O3和SiO2特征衍射峰的衍射角θ、晶面间距d和半峰宽度见表3

    图 10  抑尘剂对铁矿粉XRD晶体结构的影响
    Figure 10.  Suppressant effect on iron ore structure characterized by XRD patterns
    表 3  抑尘剂对铁矿粉XRD参数的影响
    Table 3.  Effect of suppressant on XRD parameters of iron ore
    抑尘铁矿粉原料铁矿粉
    2θ/(°)d/nm半峰宽/(°)2θ/(°)d/nm半峰宽/(°)
    24.140.3680.09624.130.3690.092
    33.160.2700.14833.140.2700.150
    35.640.2520.12535.620.2520.128
    40.890.2210.14440.850.2210.143
    49.470.1840.13949.450.1840.154
    54.080.1690.19054.040.1700.176
    62.440.1480.11662.420.1490.131
    64.011.4500.19163.981.4500.148
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    聚合物抑尘剂不含VOC等低分子化合物,只与颗粒表面的官能团结合,不可能进入晶格。由表3看出,铁矿粉的结构和组成没有变化。

    2)铁矿粉的化学组成。对比洒水铁矿粉和抑尘铁矿粉的化学组成(表4),有害元素S和P以及CaO、SiO2和Al2O3等杂质互有消长,但均在测试误差范围之内[18],故可以认为二者没有区别。结合XRD结果,足以说明抑尘剂没有影响铁矿粉的原料品质。

    表 4  洒水铁矿粉和抑尘铁矿粉的化学组成(质量分数)
    Table 4.  Compositions of suppressed and watering iron ore (mass fraction)
    样品Fe2O3SiO2Al2O3P2O5TiO2
    洒水铁矿粉81.859.537.950.180.16
    抑尘铁矿粉81.949.428.00.170.16
    样品CaOMnOSO3ClK2O
    洒水铁矿粉0.130.090.050.030.03
    抑尘铁矿粉0.120.070.060.030.03
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    表5为现场监测的结果,0 h即抑尘剂喷洒施工之前,抑尘区的悬浮颗粒物浓度Cs和对比区浓度C0相当。喷洒之后Cs下降,根据式(8)计算控制效率,结果见图11

    表 5  抑尘现场的悬浮颗粒物浓度
    Table 5.  Particulate matter concentrations on suppression field
    时间/hPM2.5/(μg·m−3)PM10/(μg·m−3)
    抑尘区对比区抑尘区对比区
    044.041.584.581.5
    510.042.013.583.0
    2412.048.016.084.0
    4824.049.524.586.0
    7225.548.037.089.5
    9635.048.558.087.5
    12037.042.568.582.0
    14443.545.577.580.0
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    图 11  抑尘现场的控制效率
    Figure 11.  Dust control efficiency on suppression field
    η=(1CsC0)×100% (8)

    式中:η为控制效率;Cs为抑尘区的悬浮颗粒物浓度,μg·m−3C0为抑尘区的悬浮颗粒物浓度,μg·m−3

    图11中,喷洒后5 h的PM2.5和PM10控制效率分别为76.19%和83.73%,24 h后分别为75.0%和80.95%,与估算结果非常接近,证实了以上评价方法的可行性。

    因设备条件所限,北侧料条无法控制更新界面的扬尘,受风力和装卸作业的持续影响,48 h的PM2.5和PM10控制效率分别降至51.52%和71.51%,72 h后分别为46.88%和58.66%。尽管如此,在30 d的观察期间,抑尘的堆体和料场地面保持完好,封闭状态未受风力影响(图12)。

    图 12  封闭状态稳定的堆体表面
    Figure 12.  Stable pile surface under sealing conditions

    1)聚合物对铁矿粉的原料品质无不良影响,不会影响后期冶炼。该聚合物可通过离子交联和氢键作用,促进铁矿粉颗粒团聚、提高内聚力,使其平均含水率明显提高。装卸过程和露天堆场扬尘估算的控制效率分别为67.78%和93.96%。干燥状态下可形成封闭层,从而有效降低风力侵蚀,可实现半年以上的长期抑尘。

    2)铁矿粉露天堆场PM2.5和PM10的24 h控制效率分别达到75.0%和80.95%,30 d内粉体的封闭状态稳定。现场与实验室结果接近,证实了实际应用和评价方法的可行性。今后应开展不同类型铁矿粉的应用研究,完善堆取作业面的扬尘控制设施。

  • 图 1  SO2吸收-解吸实验系统

    Figure 1.  Diagram of SO2 absorption-desorption experiment system

    图 2  不同浓度茶多酚条件下氧化率随时间的变化

    Figure 2.  Changes of oxidation rate with time at different concentrations of tea polyphenols

    图 3  不同浓度抗坏血酸条件下氧化率随时间的变化

    Figure 3.  Changes of oxidation rate with time at different concentrations of ascorbic acid

    图 4  不同浓度乙二醇条件下氧化率随时间的变化

    Figure 4.  Changes of oxidation rate with time at different concentrations of ethylene glycol

    图 5  脱硫终点氧化率随添加氧化抑制剂浓度的变化

    Figure 5.  Changes of end-point oxidation rate of desulfurization with addition of oxidation inhibitor concentration

    图 6  恒温80 ℃条件下解吸率随时间的变化

    Figure 6.  Changes of desorption rate with time at a constant temperature of 80 ℃

    表 1  单位浓度茶多酚增量的氧化率降低幅度

    Table 1.  Decrease of oxidation rate per unit concentration increment of tea polyphenols

    浓度增量/(mmol·L−1)单位浓度增量降低幅度/%
    4 min16 min28 min40 min
    1.57.392.081.220.88
    3.54.921.520.880.64
    50.490.190.110.08
    浓度增量/(mmol·L−1)单位浓度增量降低幅度/%
    4 min16 min28 min40 min
    1.57.392.081.220.88
    3.54.921.520.880.64
    50.490.190.110.08
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    表 2  单位浓度抗坏血酸增量的氧化率降低幅度

    Table 2.  Decrease of oxidation rate per unit concentration increment of ascorbic acid

    浓度增量/(mmol·L−1)单位浓度增量降低幅度/%
    4 min16 min28 min40 min
    1.510.672.911.571.14
    3.54.221.430.890.64
    50.240.130.040.02
    浓度增量/(mmol·L−1)单位浓度增量降低幅度/%
    4 min16 min28 min40 min
    1.510.672.911.571.14
    3.54.221.430.890.64
    50.240.130.040.02
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    表 3  单位浓度乙二醇增量的氧化率降低幅度

    Table 3.  Decrease of oxidation rate per unit concentration increment of ethylene glycol

    浓度增量/(mmol·L−1)单位浓度增量降低幅度/%
    4 min16 min28 min40 min
    1.56.61.250.850.7
    3.53.500.810.470.41
    51.480.500.290.16
    浓度增量/(mmol·L−1)单位浓度增量降低幅度/%
    4 min16 min28 min40 min
    1.56.61.250.850.7
    3.53.500.810.470.41
    51.480.500.290.16
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  • [1] 孙文寿, 孟韵. 湿式石灰/石灰石烟气脱硫工艺存在的问题及技术措施[J]. 四川环境, 2006, 25(4): 64-67. doi: 10.3969/j.issn.1001-3644.2006.04.015
    [2] 杜谦, 吴少华, 朱群益, 等. 石灰石/石灰湿法烟气脱硫系统的结垢问题[J]. 电站系统工程, 2004, 20(5): 41-45. doi: 10.3969/j.issn.1005-006X.2004.05.018
    [3] 刘艳, 焦晓峰, 温高. 湿法烟气脱硫机理分析探讨[J]. 热力发电, 2006, 35(1): 25-27. doi: 10.3969/j.issn.1002-3364.2006.01.007
    [4] ZHANG Z J, LANG L M, WANG J W, et al. Chemical mass transfer mechanism andcharacteristics of flue gas desulfurization of basic aluminum sulfate by bubbles[J]. Energy & Fules, 2017, 3(11): 13871-13882.
    [5] CHEN M, DENG X H, FEI Q H, et al. Study on the regeneration of basic aluminum sulfate SO2-rich solution by vacuum desorption[J]. Energy & Fules, 2016, 30(10): 8469-8478.
    [6] 汪黎东, 赵毅, 李蔷薇. 湿法脱硫中亚硫酸盐非催化氧化本征动力学[J]. 化学学报, 2007, 65(22): 2618-2622. doi: 10.3321/j.issn:0567-7351.2007.22.019
    [7] 汪黎东, 赵毅, 马永亮, 等. 苯酚抑制条件下亚硫酸盐氧化本征动力学研究[J]. 化学学报, 2008, 66(21): 2336-2340. doi: 10.3321/j.issn:0567-7351.2008.21.004
    [8] 唐舒.不同亚硫酸盐氧化体系中添加剂的选择性调控机制研究[D]. 保定: 华北电力大学, 2011.
    [9] 齐艳萍.亚硫酸盐氧化反应的抑制机理[D]. 保定: 华北电力大学, 2015.
    [10] 于洁, 官宝红, 刘文霞, 等. 抑制双碱法烟气脱硫浆液中 SO23 重金属催化氧化[J]. 环境科学, 2010, 31(3): 591-597.
    [11] MO J S, WU Z B, CHENG C J, et al. Oxidation inhibition of sulfite in dual alkali flue gas desulfurization system[J]. Journal of Environmental Sciences, 2006, 19(2): 226-231.
    [12] 温高, 吴福才, 张树峰, 等. 碱式硫酸铝解吸脱硫法抑制亚硫酸根氧化的试验[J]. 热力发电, 2015, 44(7): 101-106. doi: 10.3969/j.issn.1002-3364.2015.07.101
    [13] 李振强. 降低锅炉排烟温度的措施及方法[J]. 热力发电, 2003, 33(7): 41-42. doi: 10.3969/j.issn.1002-3364.2003.07.013
    [14] 徐钢, 许诚, 杨勇平, 等. 电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化[J]. 中国电机工程学报, 2013, 33(14): 1-8.
    [15] 温高, 马明辉. 碱性硫酸铝溶液吸收SO2试验研究[J]. 热力发电, 2017, 46(4): 33-38. doi: 10.3969/j.issn.1002-3364.2017.04.033
    [16] 张子敬, 朗林茂, 汪建文, 等. 碱式硫酸铝脱硫过程中浓度、温度因素影响[J]. 煤炭技术, 2016, 35(5): 304-306.
    [17] 陈民.碱式硫酸铝可再生湿法烟气脱硫技术研究[D]. 广州: 华南理工大学, 2017.
    [18] ZHAO Y, WANG L D, WANG X M, et al. Effect of inhibitors on macroscopical oxidation kinetics of calcium sulfite[J]. Journal of Environment Sciences, 2005, 17(3): 483-487.
    [19] 汪黎东, 马永亮, 袁钢. 多相条件下亚硫酸镁非催化氧化反应动力学及机理[J]. 中国科学, 2010, 40(8): 1172-1178.
    [20] 王媛, 殷红, 陈小波, 等. 茶多酚抗氧化作用的研究[J]. 安徽农业科技, 2013, 41(3): 1232-1235.
    [21] 史霄燕. 茶多酚的抗氧作用及机制化机理[J]. 国外医学(药学分册), 1998, 25(4): 196-199.
    [22] 舒晓明, 蒋露, 史焱, 等. 抗氧剂L-抗坏血酸在水溶液中氧化反应速率常数的测定[J]. 华西药学杂志, 2005, 20(6): 507-509. doi: 10.3969/j.issn.1006-0103.2005.06.014
    [23] HONG W, GUO H C, RONALD I P. Oxygen radical absorbing capacity of anthocyanins[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1997, 45(2): 304-309. doi: 10.1021/jf960421t
    [24] CHEN M, XIE B G, HE F Q, et al. Efficient inhibition of S(IV) oxidation in a novel basic aluminum sulfate regenerative flue gas desulfurization process by ethylene glycol: Kinetics and reaction mechanism[J]. Energy & Fules, 2019, 33(2): 1383-1391.
    [25] 韩文平. EDTA容量法测定碱式硫酸铝溶液中硫酸根的方法研究[J]. 硫酸工业, 1995(6): 25-31.
    [26] 尤铁学. 碘量法标定二氧化硫和甲醛标准贮备溶液的改进[J]. 化学试剂, 2008, 3(6): 447-448. doi: 10.3969/j.issn.0258-3283.2008.06.016
    [27] 黎伟, 边连全, 王昊, 等. 茶多酚的抗氧化机理及其在畜牧业中应用的前景[J]. 饲料工业, 2007, 28(1): 57-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-991X.2007.01.018
    [28] CHEN M, DENG X H, HE F Q. Study on the kinetics of S(IV) oxidation in the basic aluminum sulfate wet flue gas desulfurization process[J]. Royal Society of Chemistry, 2017, 62(7): 39341-39348.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-07-15
  • 录用日期:  2019-09-27
  • 刊出日期:  2020-05-01
王世昌, 张子敬, 冯宇, 佐双吉, 郭锦涛, 相亚军. 基于碱式硫酸铝再生法脱硫的SO23氧化抑制剂的筛选[J]. 环境工程学报, 2020, 14(5): 1286-1293. doi: 10.12030/j.cjee.201907073
引用本文: 王世昌, 张子敬, 冯宇, 佐双吉, 郭锦涛, 相亚军. 基于碱式硫酸铝再生法脱硫的SO23氧化抑制剂的筛选[J]. 环境工程学报, 2020, 14(5): 1286-1293. doi: 10.12030/j.cjee.201907073
WANG Shichang, ZHANG Zijing, FENG Yu, ZUO Shuangji, GUO Jintao, XIANG Yajun. Screening of SO23 oxidation inhibitor based on desulfurization of basic aluminum sulfate regeneration[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2020, 14(5): 1286-1293. doi: 10.12030/j.cjee.201907073
Citation: WANG Shichang, ZHANG Zijing, FENG Yu, ZUO Shuangji, GUO Jintao, XIANG Yajun. Screening of SO23 oxidation inhibitor based on desulfurization of basic aluminum sulfate regeneration[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2020, 14(5): 1286-1293. doi: 10.12030/j.cjee.201907073

基于碱式硫酸铝再生法脱硫的SO23氧化抑制剂的筛选

    通讯作者: 张子敬(1972—),男,博士,教授。研究方向:煤粉燃烧污染物控制等。E-mail:nmgdlxyzzj@sina.com
    作者简介: 王世昌(1995—),男,硕士研究生。研究方向:煤粉燃烧污染物控制等。E-mail:420493800@qq.com
  • 内蒙古工业大学能源与动力工程学院,呼和浩特 010051
基金项目:
国家自然科学基金资助项目(51566013,51966011);内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2014MS0513);内蒙古工业大学科学研究项目(BS201923)

摘要: 在碱式硫酸铝(碱铝)再生法脱硫过程中,抑制SO23氧化对于碱铝再生利用至关重要。实验选择碱度为30%、铝量为30 g·L−1的脱硫溶液作为研究对象,通过添加茶多酚、抗坏血酸、乙二醇3种氧化抑制剂,与无添加的碱铝溶液(空白)进行SO23的氧化抑制和碱铝再生性能对比实验。结果表明:添加氧化抑制剂对SO23氧化具有抑制作用,抗坏血酸抑制氧化效果最佳;相比空白实验,添加茶多酚和抗坏血酸的最佳浓度均为5 mmol·L−1SO23氧化率相对减少38%和42%,而添加10 mmol·L−1的乙二醇氧化率仅减少35%;碱铝脱硫溶液添加氧化抑制剂也有助于提高SO2的解吸性能,添加最佳浓度氧化抑制剂的解吸率相比空白实验提高8%以上。研究结果可为碱铝再生法脱硫技术的工业应用提供参考。

English Abstract

  • 传统的石灰石石膏法脱硫技术由于其工艺的成熟度和高的脱硫性能被广泛应用,但通过强制氧化得到的石膏不能够广泛和高效利用导致大量的浪费[1-2]。所以,寻找脱硫剂可再生利用、脱硫产物应用前景广泛的再生法脱硫技术尤为重要。

    碱式硫酸铝(碱铝)再生法烟气脱硫技术具有碱铝脱硫剂吸收率高、吸收容量大、酸性条件下不易结垢等优点,同时,脱硫富液可在一定条件下解吸得到高纯度SO2,并使碱铝再生利用,能够有效缓解我国硫资源短缺的问题,具有广阔的应用前景[3-5]。但该脱硫过程中由于氧气的存在,使亚硫酸盐氧化形成稳定的硫酸盐导致碱铝再生能力降低,因此,寻找抑制亚硫酸盐氧化的有效途径是解决碱铝再生法烟气脱硫工业应用的一个重要方面。

    汪黎东等[6-7]在亚硫酸盐溶液中添加苯酚,通过间歇反应装置对亚硫酸盐氧化本征动力学进行研究,得到各级反应物的分级数和表观活化能,并结合实验结果证明了氧化宏观反应的速率受控于本征反应;同时,通过添加苯酚开展了亚硫酸盐抑制氧化本征动力学研究,考查了苯酚对抑制氧化的效果。唐舒[8]和齐艳萍[9]通过在亚硫酸盐溶液中添加抗坏血酸、茶多酚、对苯二酚等氧化抑制剂,探寻适宜氧化抑制剂浓度对于亚硫酸盐氧化现象的抑制作用,结果表明抗坏血酸抑制效果最为显著。于洁等[10]在双碱法脱硫过程中,通过添加Na2S抑制Mn2+SO23的催化氧化,发现SO23的初始氧化速率降低64.6%。MO等[11]在双碱法烟气脱硫系统中添加硫代硫酸钠来抑制SO23的氧化,发现在没有添加催化剂条件下有较好的抑制效果;而在添加催化剂MnCl2情况下,抑制氧化效果下降17.6%。温高等[12]基于碱铝脱硫法吸收过程中添加不同浓度对苯二酚、乙醇抑制溶液中SO23氧化问题,得到对苯二酚和乙醇最佳浓度分别为4 mmol·L−1和7 mmol·L−1

    目前,亚硫酸盐的氧化与抑制氧化实验研究大多在室温较低的温度中进行,但实际上,较高的燃煤烟气温度会使脱硫液温度升高,这对SO2的脱除带来了不利的影响[13-15]。课题组前期的碱铝静态、变温、变浓度脱硫实验研究[16]发现,最佳的碱铝脱硫液温度在40 ℃以下,本研究选取30 ℃的碱铝脱硫溶液,对比研究了添加茶多酚(C11H19N30)、抗坏血酸(C6H8O6)、乙二醇(HOCH2CH2OH)对SO23的氧化抑制作用以及对SO2解吸率的提高的促进效果,为碱铝再生法脱硫技术的工业应用提供参考。

  • 碱铝再生法烟气脱硫主要分为SO2脱除和解吸2个部分。碱铝溶液脱硫过程的反应见式(1)。

    碱铝脱硫富液解吸过程的反应见式(2)和式(3)。

    在碱铝溶液脱硫过程中,SO23与溶解氧发生的氧化反应见式(4)。

  • SO23被氧化成SO24的反应属于自由基链式反应。氧化抑制剂通过打破自由基链式反应从而达到抑制氧化的目的。SO23氧化的自由基链式反应[17-19]见式(5)~式(12)。链引发反应见式(5)~式(7);链传播反应见式(8)~式(10);氧消耗完后链终止反应见式(11)和式(12)。

    茶多酚抑制氧化机理主要通过消耗自由基SO3,从而达到抑制SO23氧化的目的。茶多酚是一种混合物,苯环上有4~8个羟基,假设与—OH相连的结构为R,用R—OH来表示茶多酚中起主要抑制作用的物质结构式。其机理[20-21]见式(13)。

    R—OH将发生邻位取代反应,与自由基SO3反应生成磺酸盐,其机理见式(14)。

    抗坏血酸的抑制氧化机理是因2、3位上相邻的烯醇式羟基的存在表现出较强还原能力,通过其本身所具有的这种还原性,可以有效地消耗溶液中的氧而达到抗氧化的目的。其机理[22-23]见式(15)。

    (15)

    乙二醇是一种自由基捕获剂,通过与SO3自由基产生化学反应,消耗自由基,达到抑制氧化的目的。最终乙二醇会被诱导氧化并生成醛或酸的衍生物,其机理[24]见式(16)~式(18)。

  • 实验系统见图1。脱硫实验采用400 mL碱度30%、铝含量30 g·L−1碱铝溶液作为初始脱硫液。在脱硫液温度30 ℃、SO2通气流量0.022 5 L·min−1条件下,分别开展碱铝无添加氧化抑制剂(空白)实验和添加3种不同浓度(1.5、5、10 mmol·L−1)茶多酚、抗化血酸、乙二醇氧化抑制剂的脱硫实验。实验开始前,将气泡石与管道出口连接后放入NaOH溶液中,打开SO2钢瓶的减压阀,持续通入SO2气体5 min,排尽管道内空气,然后将脱硫液在恒温水浴锅中加热到30 ℃,保持温度恒定并通过热电偶实时监测,最后通过调节气体流量计控制SO2进气流量,开始SO2吸收实验,每隔4 min取液测量溶液中SO23SO24浓度。

    当SO2的脱硫效率低于93%时,中断脱硫实验,然后在恒温水浴80 ℃条件下进行脱硫富液解吸实验。在解吸实验中,脱硫富液温度从30 ℃升高到80 ℃后开始计时,每隔10 min取样并测量溶液中的SO23浓度、SO24浓度。

  • 采用碘量法测量溶液中SO23浓度,采用EDTA滴定法测量溶液中SO24浓度[25-26],主要的评价指标包括3种。

    氧化率ηAO是指碱铝溶液中SO23氧化量占SO2总吸收量的比例,SO2总吸收量可以用SO23SO24浓度的增量之和计算得到,计算方法见式(19)。

    式中:ηAO为氧化率;Δci(SO24)为第i个采样点SO24浓度与初始脱硫液SO24浓度的差值,mol·L−1ci(SO2)为第i个采样点SO23SO24浓度的增量之和,mol·L−1

    单位氧化抑制剂浓度增量的氧化率降低幅度表示氧化抑制剂单位浓度增加带来的抑制氧化效果提高程度,计算方法见式(20)。

    式中:δ为单位氧化抑制剂浓度增量的氧化率降低幅度;RJ为氧化率降低值;CZ为抑氧化抑制剂浓度增加值,mmol·L−1

    以碱铝溶液脱硫终点作为碱铝脱硫富液解吸起点,解吸率ηD是指SO2解吸量与碱铝脱硫富液初始时刻的SO2吸收总量之比,计算方法见式(21)。

    式中:ηD为解吸率;Δcdi(SO23)为第i个采样点SO23浓度与初始脱硫富液SO23浓度差值,mol·L−1;Δcdi(SO24)为第i个采样点SO24浓度与初始脱硫富液SO24浓度差值,mol·L−1Cd0(SO23)为初始脱硫富液中SO23浓度,mol·L−1Cd0(SO24)为初始脱硫富液中SO24浓度与未吸收SO2前溶液中SO24浓度差值,mol·L−1

  • 添加不同浓度茶多酚对吸收过程氧化率的影响见图2。通过添加茶多酚与空白实验组对比可知,添加茶多酚对吸收过程SO23氧化具有抑制作用,不同浓度茶多酚的抑制强度不同。当茶多酚浓度增大到10 mmol·L−1时,4 min时的氧化率从40.61%降至9.84%,这是由于茶多酚可与自由基SO3结合而减少了自由基·SO5-的生成量,进而使SO23氧化过程中的链传播反应中断[27],而且这种打断链传播的能力随茶多酚浓度增大而增强,氧化抑制作用越明显。

    茶多酚单位浓度增量带来的脱硫过程不同时间氧化率降低幅度见表1所示。当茶多酚浓度增大时,单位浓度增量带来的氧化率降低幅度逐渐变小,尤其当茶多酚浓度从5 mmol·L−1增加到10 mmol·L−1时,其氧化率降低幅度明显减小。4 min时单位浓度增量下的氧化率降低幅度为0.49%,40 min时仅有0.08%,在此浓度变化范围内,增加茶多酚浓度对降低氧化率的能力有限。因此,适宜的茶多酚浓度为5 mmol·L−1

  • 添加不同浓度抗坏血酸对吸收过程氧化率的影响见图3。通过添加抗坏血酸与空白实验组对比可知,添加抗坏血酸对吸收过程SO23氧化具有抑制作用,不同浓度的抗坏血酸的抑制强度不同。当抗坏血酸浓度增大到10 mmol·L−1时,4 min时的氧化率从40.61%降至8.62%,这是由于抗坏血酸具有环状结构,而且环上连有烯醇式羟基,能够表现出很强的还原性,同时羟基受到环的影响,增强了抗坏血酸的氧化活性,使得碱铝溶液中活性氧快速消耗而间接地降低了SO23的氧化能力。抗坏血酸浓度越大,带来的活性氧消耗越多,氧化抑制作用越明显。

    抗坏血酸单位浓度增量带来的脱硫过程不同时间氧化率降低幅度见表2所示。当抗坏血酸浓度增大时,单位浓度增量带来的氧化率降低幅度逐渐变小,尤其当抗坏血酸浓度从5 mmol·L−1增加到10 mmol·L−1时,其氧化率降低幅度明显减小,4 min时单位浓度增量下的氧化率降低幅度仅为0.24%、40 min时接近0。在此浓度变化范围内,增加抗坏血酸浓度对降低氧化率的能力有限。因此,适宜的抗坏血酸浓度为5 mmol·L−1

  • 添加不同浓度乙二醇对吸收过程氧化率的影响见图4。通过添加乙二醇与空白实验组对比可知,添加乙二醇对吸收过程SO23氧化具有抑制作用,不同浓度的乙二醇的抑制强度不同。当乙二醇浓度增大到10 mmol·L−1时,4 min时的氧化率从40.61%降至11.05%,这是由于乙二醇作为SO3自由基的捕获剂,与SO3发生化学反应,从而打破链反应过程,乙二醇浓度越大,捕获SO3自由基能力越强,从而抑制作用越明显。

    乙二醇单位浓度增量带来的脱硫过程不同时间氧化率降低幅度见表3所示。当乙二醇浓度增大时,单位浓度增量带来的氧化率降低幅度逐渐变小,但相比添加茶多酚和抗坏血酸,当添加乙二醇浓度从5 mmol·L−1增加到10 mmol·L−1时,其氧化率降低幅度仍有较大的降低空间,4 min时单位浓度增量下的氧化率降低幅度达到1.48%、40 min时仍有0.16%。在此浓度变化范围内,增加乙二醇浓度对降低氧化能力仍有较强的作用。因此,适宜的乙二醇浓度为10 mmol·L−1

  • 添加不同种类氧化抑制剂脱硫终点氧化率随添加氧化抑制剂浓度的变化关系见图5。脱硫终点氧化率随氧化抑制剂浓度的增加而降低,但下降幅度越来越小。当茶多酚和抗坏血酸浓度为5 mmol·L−1时,氧化率分别为5.90%和5.49%,与空白实验相比,分别降低38%和42%,之后再增加氧化抑制剂浓度,氧化率下降幅度没有明显降低,而乙二醇浓度为10 mmol·L−1时的脱硫终点氧化率为6.17%,降低只有35%。这时由于茶多酚和抗坏血酸的环状结构连有烯醇式羟基,能够表现出很强的还原性和活性,抗坏血酸的杂环结构比茶多酚苯环结构活性更高,导致抑制效果更明显。而乙二醇一方面羟基结构少于茶多酚和抗坏血酸,另一方面2个羟基中只有1个羟基参与抑制反应,导致抑制氧化效果较弱[28]

    综合来看,最佳的氧化抑制剂是抗坏血酸、氧化抑制剂浓度为5 mmol·L−1

  • 为了考查氧化抑制剂在抑制SO23氧化的情况下对碱铝再生程度的影响,首先,在碱铝脱硫溶液中分别添加5 mmol·L−1茶多酚、5 mmol·L−1抗坏血酸、10 mmol·L−1乙二醇后进行脱硫实验,然后,将脱硫终点的碱铝脱硫富液在恒温80 ℃条件下进行解吸。

    SO2解吸率随时间的变化如图6所示。0表示脱硫富液温升阶段(30 ℃升到80 ℃)的初始解吸率,在随后的恒温解吸过程中,SO2解吸率随解吸时间的延长而逐渐增大。相比空白解吸,添加5 mmol·L−1茶多酚、抗坏血酸以及10 mmol·L−1乙二醇对解吸率的提高幅度分别为10%、9%和8%,这是由于氧化抑制剂抑制脱硫过程SO24的生成,从而使脱硫富液中可解吸的中间产物增多,同时也和抑制解吸过程的SO23氧化有关。

  • 1)在碱铝溶液中添加茶多酚、抗坏血酸和乙二醇对脱硫过程均有抑制SO23转化为SO24的能力。虽然氧化抑制剂添加浓度越大,越有利于抑制氧化,但综合考虑不同浓度氧化抑制剂对SO23抑制氧化程度不同,茶多酚与抗坏血酸的最佳浓度为5 mmol·L−1,乙二醇最佳浓度为10 mmol·L−1

    2)与空白实验相比,添加5 mmol·L−1茶多酚和抗坏血酸,氧化率分别减少38%和42%,而添加10 mmol·L−1的乙二醇氧化率仅减少35%,抗坏血酸是最佳的氧化抑制剂。

    3)碱铝脱硫溶液中添加氧化抑制剂也有助于提高SO2解吸性能,最佳浓度氧化抑制剂添加下的解吸率相比空白实验提高8%以上,这对碱铝再生性能的恢复有利。

参考文献 (28)

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