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随着世界能源需求的增加,煤炭和石油消费将逐步下降,天然气将成为世界第一能源。天然气是一种优质、高效的清洁能源,其利用将越来越受到各国的高度关注。天然气中的COS是一种有毒的有机硫化物,此种化合物的存在不仅会腐蚀设备和毒害生产过程中的催化剂,而且会给环境造成污染。必须将其清除。但是,由于它不易水解,在水中的溶解度很小,清除非常困难。天然气燃烧后烟气里的SO2同样会造成环境污染,危害人体健康。因此,研制和开发高效的脱硫技术具有重要的现实意义和经济价值。本文对乙二醇水体系(EG-H2O)吸收COS的吸收量和光谱进行了研究,以聚乙二醇300(PEG)/水体系(PEG-H2O)吸收SO2进行了气液平衡、理化性质和光谱测定的研究,并深入研究了EG-H2O吸收COS和PEG吸收SO2的作用机理。主要实验内容包括:(1)不同条件下(浓度、温度和压力)EG-H2O吸收COS的吸收量测定和PEG-H2O吸收SO2的气液平衡数据测定,拟合亨利常数和键合值;(2)在T=(298.15~318.15)K下,测定PEG-H2O的密度和粘度等基础数据,计算获得超额摩尔体积(Vm E)等数据;(3)采用紫外光谱、荧光光谱、红外光谱和核磁光谱分别测定EG-H2O,EG-H2O+COS,PEG-H2O,PEG+SO2以及PEG-H2O+SO2的光谱变化,对吸收过程的机理进行了探讨。实验结果表明EG-H2O吸收COS时,在溶液体积分数为50%、温度为40℃时吸收量较大;PEG-H2O对SO2的吸收能力随PEG浓度的减小呈先减小后增大趋势,质量分数为50%的PEG-H2O吸收性能最差,为2.38 mol·m-3;质量分数为5%时吸收性能较好,为4.23 mol·m-3。PEG-H2O对SO2的吸收能力随温度的升高减弱,微小的压力变化对该体系吸收SO2性能影响较小。硝酸钕的添加可强化体系吸收SO2的性能。超额摩尔体积结果表明PEG与H2O间存在相互作用,在x1=0.20(质量分数)处作用最强,结合最紧密,这种相互作用为SO2的吸收提供了结合位点。光谱结果表明EG-H2O吸收COS时EG与COS分子间的氢键形式为···HO-CH2-CH2O-H···OCS···。PEG-H2O吸收SO2是源于PEG与SO2分子间的氢键和硫氧相作用,分子间氢键形式为-CH2-(CH2OCH2)n-CH2O-H···OSO···,和分子间的硫氧作用形式为-CH2CH2OCH2CH2O(H)···(O)SO···和-CH2-CH2-O(CH2-CH2-)···(O)SO···。