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本课题在电晕放电条件下用膜接触器脱除模拟烟气中的SO2分子,研究SO2在高电压强电场作用下的荷电、迁移作用;分析在强电场作用下荷电SO2在高分子微孔膜中传质吸收过程;探求电晕放电膜接触器烟气脱硫的影响因素,包括分析电晕放电的伏安特性,各运行参数如电压、电功率、反应器放电空间大小、吸收液浓度、吸收液流速、模拟烟气流量、进口SO2浓度等因素对SO2吸收性能的影响;本实验以水和NaOH为吸收溶剂,实验希望通过对SO2在膜组件中传质动力学的研究,对其吸收传质过程有一定的了解。通过实验得出以下主要结论:
(1)研究认为脱硫的途径是自由基氧化以及荷电SO2在强电场中的迁移、吸收。由于SO2是电负性气体,很容易俘获电子而形成稳定的负离子,并受电场力的驱动而迁移渗透通过膜微孔,当荷电SO2迁移到吸收液表面时,与其表面的吸收液(水或者NaOH溶液)迅速反应而被脱除。
(2)电流随着电压的增大而增大;电压很小时,电流增加不明显,达到起晕电压后,电流迅速增加;进口SO2浓度越大,电流越小,烟气流量越大,电流越小,这都与SO2的电负性有关,SO2吸附的电子越多,电流越小;电压不能无限制增大,太高时易发生火花击穿,抑制整个电场电晕,使脱硫效率降低。
(3)脱硫效率随着电压的增大而增大,电压高时,脱硫效率增长变缓。
(4)脱硫效率随着放电区长度的增加而明显增大,并且放电区越长,脱硫效率增加的趋势越明显;脱硫效率随着极间距的增大而减小,但是极间距过小易造成放电电场相互屏蔽,降低脱硫效率。
(5)脱硫效率随着输入功率的增大而增大;当电功率较低时,脱硫效率增加较快,电功率继续增加,脱硫效率的增长趋势减慢。
(6)脱硫效率随吸收液浓度的增大而增大,当吸收液浓度达到一定数值后,不放电时脱硫效率不再增加,而电晕放电后的脱硫效率一直保持很快的上升趋势。
(7)脱硫效率随着吸收液流量的增大而增大;放电迁移后脱硫效率的增加量比不放电时的增加量大。