哌嗪类有机胺湿法脱硫作为一种新型的脱硫技术,因其具有脱硫率高、解吸能耗低、脱硫液能循环使用、不易产生二次污染等优点而被广泛使用。本文研究了哌嗪（PZ）、1-（2-羟乙基）哌嗪（HEP）、N,N′-双（2-羟乙基）哌嗪（BHEP）、1-（2-羟乙基）-4-（2-羟丙基）哌嗪（HEHPP）、N,N’-二（2-羟丙基）哌嗪（HPP）五种胺的发泡和脱硫性能,建立了HEHPP-HEP/H₂SO₄-H₂O-SO₂相平衡系统中SO₂的溶解度模型。首先,研究了五种纯哌嗪类胺水溶液的发泡和脱硫性能,并讨论了温度和胺浓对发泡高度和消泡时间的影响。实验结果表明,PZ的发泡高度和消泡时间远大于其他有机胺,HPP的发泡高度最低,HEP的消泡时间最短;温度升高,胺液的发泡高度增加、消泡时间减少;增大有机胺水溶液的浓度,胺液的发泡高度和消泡时间均增加;五种胺中PZ的吸收容量最高、HPP最低,而HPP的解吸率最大、PZ最小。其次,研究了HEHPP-HEP混胺水溶液的发泡和脱硫性能。结果表明,随着混胺中HEP含量的增加,混胺水溶液的表面张力增加、消泡时间逐渐减小;当溶液中加入高粘度的HEP时,一方面会提高溶液的粘度,另一方面两种胺分子间可能会形成氢键而使溶液粘度减小,最终导致混胺的粘度与发泡高度随着HEP含量的增加先减小后增大;提高混胺水溶液中HEP的占比,胺液的饱和吸收容量、吸收速率、氧化率和解吸能耗均增大,解吸率会减小;提出了一种评价混胺发泡和脱硫性能的方法,发现HEHPP和HEP质量分数比为8:2时混胺的综合性能较佳。最后,在常压条件下采用半动态吸收法,在温度为303.15～353.15K、胺浓为0.3～0.9mol/L和SO₂分压为0～500Pa的条件下测量了SO₂在HEHPP-HEP硫酸盐水溶液中的溶解度。结果发现提高温度或降低胺浓与SO₂分压均能使SO₂在液相中的溶解度减小;采用拟平衡常数法,以混胺的二级电离平衡常数为拟合参数,建立了该相平衡系统中SO₂的溶解度模型。该模型的计算值与126组实验值的平均相对偏差为6.22%,满足工业生产需求;利用吉布斯-杜亥姆方程和溶解度模型估算出该系统中SO₂溶解焓在50～55k J/mol之间。