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哌嗪类有机胺盐水溶液具有较高的空间位阻,对S02的吸收有较高的选择性,且其蒸汽压较低、不易挥发、损失率小、无二次污染,在烟气脱硫中具有广泛的应用。本文对S02在哌嗪类有机二胺N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)硫酸盐水溶液中的溶解度及其模型进行了研究。首先,采用动态法测量了常压、低浓度SO2 (SO2分压约为100-500Pa)在HPP硫酸盐水溶液中的溶解度及脱硫率曲线,讨论了胺浓度、温度对SO2溶解度及脱硫率的影响。实验结果发现,低浓度S02在HPP硫酸盐水溶液中的溶解度随吸收温度升高而降低,如HPP浓度在0.488mol/L、 S02分压为102Pa左右时,吸收温度从298K升高到303K,SO2溶解度下降了0.064mol/L (17.6%);溶解度随吸收液中总胺浓度升高而升高,如在328K,SO2分压为103Pa左右时,有机胺浓度由0.754mol/L升高至1.005mol/L时,S02溶解度增加了0.068mol/L (26.1%)。低浓度S02在HPP硫酸盐水溶液中的穿透时间随吸收温度升高而降低,如有机胺浓度为0.488mol/L时,308K下穿透时间约为12h,而328K下只需8h左右；穿透时间随吸收液中总胺浓度升高而升高,如298K下、有机胺浓度由0.754mol/L增加到1.005mol/L时,穿透时间由15h延长到19h。然后分析了SO2-HPP-H2SO4-H2O系统内存在的物理溶解与化学反应,以及相关的物质守恒和电荷平衡。由于吸收在常压下进行,因此可以将气相视为理想气体,液相的非理想性则采用拟平衡常数修正,获得了基于物理溶解和化学反应修正的Kent-Esienberg模型,并通过Gibbs-Duhem方程估算了S02在HPP硫酸盐水溶液中的溶解热。结果表明,在高浓度SO2 (SO2分压约为7.50-101.12kPa)吸收时,物理吸收的调节作用较大,应以亨利系数为Kent-Esienberg模型的拟合参数。低浓度S02吸收时,化学反应的调节作用较大,应以HPP二级解离常数为拟合参数。相应地,高浓度吸收和低浓度吸收时模型计算值与实验值的相对偏差分别为5.7%和3.2%,能满足实际应用需要并为工程设计提供了基础。溶解热与温度关系不大,但S02溶解热则随吸收负荷的增大而减小。