新型柠檬酸盐吸收富液解吸过程的副反应和能耗最小化研究

在众多烟气脱硫技术(FGD)中，柠檬酸盐吸收-解吸法具有硫资源利用率高、吸收容量大、吸收剂稳定性较好等优点，是最有应用前景的FGD方法之一；目前制约此法的主要原因是吸收富液解吸效率低、解吸能耗高、吸收液难以高效循环等，因此改进吸收剂配方和研究新型解吸方法可有效解决强化吸收-解吸效率、有效降低各种副反应的发生和降低解吸能耗，有效解决现有工艺过程存在的问题。.本项目在完成高效吸收液配方基础上，提出应用减压解吸技术进行新型柠檬酸盐吸收富液的高效解吸；拟研究减压环境下的多元多组份缓冲溶液体系的缓冲容量、气液相平衡关系及其影响要素，建立减压解吸过程中解吸富液中各成分、浓度与解吸温度、解吸压力以及气相中SO2、水的平衡分压之间的定性、定量关系，构建减压环境下多元多组份缓冲溶液体系的气液相平衡模型，为新型高效减压解吸系统的构建、吸收富液解吸过程的副反应最小化和解吸能耗最优化提供基础实验数据和理论基础。

传统/新型柠檬酸盐脱硫技术是典型的液相吸收解吸烟气脱硫方法，具有吸收容量大、吸收剂稳定性好、解吸能耗相对较低的优势，但同时也有解吸深度有限、解吸副反应严重、解吸能耗有待进一步降低的问题和缺陷。我们针对降低新型柠檬酸盐脱硫方法的副反应和解吸能耗最小化，提出了吸收富液减压解吸方法，并对减压解吸过程气液相平衡模型进行了深入研究。.首先我们研究了柠檬酸盐/亚硫酸/硫酸三元缓冲溶液体系的最小自由能和共平衡关系，对全系统与分系统之间的关系进行了深入研究，获得了系列研究结果，表明柠檬酸、亚硫酸、硫酸各自与水形成独立缓冲吸收体系，利用复杂缓冲溶液平衡研究结果建立了混合溶液微分/积分缓冲容量计算模型并采用实验方法进行了相关修正；.对减压环境下柠檬酸盐吸收富液解吸气液相平衡进行了实验研究，获得了各因素主要影响规律，提出了基于PR状态方程+活度系数法的气液相平衡方程，求得了减压环境下新型柠檬酸盐吸收富液解吸过程气液相平衡方程；.首次采用曝气氧化方法研究了柠檬酸盐吸收液的氧化副反应影响因素及过渡金属的影响，并求解出相关氧化动力学方程及相关氧化副反应机理。