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SO2是目前公认的大气污染物中影响很广的气态污染物。我国以煤为主要燃料的能源特点使SO2污染成为我国大气污染控制领域最为紧迫的任务之一,二氧化硫污染问题已经引起广泛关注。目前,湿法烟气脱硫技术是应用最广泛的一种脱硫手段。
本文分别采用三种吸收剂即:采用FeSO4·7H2O、Fe2(SO4)3与FeSO4·7H2O的混合物及FeSO4·7H2O与MgO的混合物(MgO做改性剂)为吸收剂,以NaClO3为氧化剂,吸收SO2实验在鼓泡搅拌反应器中进行,脱硫同时制备水处理剂聚合硫酸铁PFS及改性的聚合硫酸镁铁PFMS絮凝剂。实验研究了不同操作条件:氧化剂NaClO3的加料速度、加入量、浓硫酸的加入量、反应温度、搅拌速度、SO2入口浓度、烟气流量等对脱硫效率以及所得到的聚铁絮凝剂絮凝效果的影响。
根据研究结果,(1)随着反应的进行,溶液中Fe2+的含量和pH值会一直下降,直到Fe2+的含量几乎为零。(2)吸收剂为FeSO4·7H2O时,①SO2的吸收率在开始阶段随着氧化剂的加料速度的增加而增加,而后随着氧化剂的加料速度的增加而减小;②氧化剂的加入量越大,硫酸的加入量越小,烟气流量越小,SO2入口浓度越小时,SO2的吸收率呈增大趋势;③SO2的吸收率在开始阶段随着温度的升高而降低,随后随着温度的升高而升高。(3)吸收剂为Fe2(SO4)3与FeSO4·7H2O的混合物时,脱硫效率比单纯的以FeSO4·7H2O为吸收剂时高。SO2吸收率随着n(Fe3+):n(Fe2+)的增大而增大。(4)吸收剂为FeSO4·7H2O与MgO的混合物时,脱硫效率比直接以FeSO4·7H2O为吸收剂时高,且能保持相当长的稳定性。(5)该工艺的最终产物为聚铁类絮凝剂(PFS/PFMS),它是一种高效的无机高分子絮凝剂,具有较好的絮凝效果。
该工艺的优点是:硫酸亚铁可选用废铁屑或钛白粉的副产物,成本较低;可以获得良好的脱硫效果,同时制备出了高效的铁基高分子絮凝剂,无二次污染;相对于聚合铝类絮凝剂来说,聚合铁类絮凝剂毒性小。该工艺符合国家综合利用和可持续发展的需要,拥有着广阔的市场发展前景。