稀土抛光粉废粉对SO2吸收性能的研究

论文摘要

随着经济的快速发展,我国排放到大气中的二氧化硫使大气环境质量恶化,酸雨的危害加重,SO2的排放对人类的生存环境产生了极大的威胁。本文分析了我国大气污染的现状、SO2的危害等；对各类烟气脱硫技术的发展概况进行了综述并分析比较了各种脱硫方法的优缺点。目前,稀土抛光粉废粉基本作为固体废物进行堆放,没有进行有效地管理及利用,造成周边环境的污染。在研究它的可资源化利用特性之前,一定要对其可能产生的危害进行分析。本文研究了稀土抛光粉废粉可资源化利用及污染特性,结果表明：该废粉中主要含有稀土、氟等元素,其浸出毒性、腐蚀性远小于国家标准要求,也不具备反应性及易燃性,不含有放射性物质。本文对抛光粉废粉的脱硫性能进行了试验研究。主要研究了空间速度、温度、二氧化硫浓度、氧气等因素对抛光粉废粉脱硫性能的影响。得出结论：随空间速度的增大,穿透时间缩短,脱硫效率降低,单位质量脱硫剂的烟气处理量也随之减少；反应温度升高,穿透时间增长,脱硫剂的硫容及脱硫效率也相应增大；在硫化反应初期,SO2浓度对反应速率的影响是显著的,随着SO2浓度的增高,硫化反应速率增大,穿透时间缩短,脱硫效率降低,脱硫剂失活越快,反应更早进入减速期。而在硫化反应速率减缓区域,SO2浓度对其影响并不明显；烟气中的O2参与了硫化反应；还研究了抛光粉废粉再生后的脱硫情况。对不同温度和不同SO2浓度下的试验结果进行拟合得到反应的本征动力学方程为：这对进一步的流程开发和反应器设计有指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.1.1 我国二氧化硫的排放现状
• 2的危害'>1.1.2 SO₂的危害
• 2排放的控制政策'>1.1.3 SO₂排放的控制政策
• 2污染控制技术'>1.2 SO₂污染控制技术
• 1.2.1 燃烧前控制技术
• 1.2.2 燃烧中脱硫技术
• 1.2.3 燃烧后脱硫技术
• 1.3 烟气脱硫技术概述
• 1.3.1 湿法脱硫技术
• 1.3.1.1 石灰石—石膏烟气脱硫技术
• 1.3.1.2 海水脱硫技术
• 1.3.1.3 氨水洗涤脱硫技术
• 1.3.2 半干半湿脱硫技术
• 1.3.2.1 喷雾干燥法
• 1.3.2.2 炉内喷钙尾部增湿活化工艺（LIFAC）
• 1.3.3 干法脱硫技术
• 1.3.3.1 电子束照射脱硫技术（EBA法）
• 1.3.3.2 烟气循环流化床脱硫技术（CFB—FGD）
• 1.3.4 新兴的烟气脱硫方法
• 1.3.4.1 微生物烟气脱硫技术
• 1.3.4.2 膜吸收法脱硫技术
• 1.3.4.3 脉冲电晕等离子体脱硫技术（PPCP法）
• 1.3.4.4 荷电干式喷射烟气脱硫技术
• 1.4 脱硫剂
• 1.4.1 钙基脱硫剂
• 1.4.2 氨基脱硫剂
• 1.4.3 钠基脱硫剂
• 1.4.4 镁基脱硫剂
• 1.4.5 过渡金属氧化物脱硫剂
• 1.4.6 吸附脱硫剂
• 1.4.7 稀土型脱硫剂
• 2'>1.4.7.1 稀土氧化物作为吸收剂脱除烟气中的SO₂
• 2'>1.4.7.2 稀土氧化物作为催化剂脱除烟气中的SO₂
• 1.5 稀土抛光粉概况
• 1.5.1 稀土抛光粉分类
• 1.5.2 稀土抛光粉的抛光原理
• 1.5.3 稀土抛光粉特点和用途
• 1.5.4 稀土抛光粉固体废物的形成和固体废物的再利用
• 1.5.5 氧化铈抛光粉废粉的回收和再生
• 1.6 论文研究的意义和内容
• 1.6.1 论文研究的意义
• 1.6.2 论文研究的主要内容
• 1.7 创新点
• 第二章 实验试剂、仪器、表征和检测手段
• 2.1 实验试剂和仪器
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 表征手段
• 2.2.1 SEM原理和应用
• 2.2.2 X射线衍射（XRD）
• 2.3 检测手段
• 2.3.1 高频——红外吸收法测定硫量
• 第三章 稀土抛光粉废粉的鉴别和测定
• 3.1 稀土抛光粉废粉的化学成分测定和分析
• 3.2 稀土抛光粉废粉的浸出毒性和腐蚀性分析
• 3.3 稀土抛光粉废粉易燃性和反应性分析
• 3.4 稀土抛光粉废粉的放射性检测
• 3.5 本章小结
• 第四章 脱硫实验
• 4.1 实验装置和脱硫实验操作过程
• 4.1.1 实验装置图
• 4.1.2 实验装置分析
• 4.1.3 脱硫实验操作过程
• 4.2 稀土抛光粉废粉脱硫原理
• 4.3 脱硫剂的性能评价
• 4.4 扩散对多相反应的影响
• 4.4.1 多相反应的外扩散区
• 4.4.2 多相反应的内扩散区
• 4.4.3 外扩散效应的消除
• 4.4.4 内扩散效应的消除
• 4.5 脱硫剂脱硫性能的影响因素研究
• 4.5.1 空间速度的影响
• 4.5.2 温度的影响
• 4.5.3 反应速率随时间的变化
• 2浓度的影响'>4.5.4 SO₂浓度的影响
• 2的影响'>4.5.5 O₂的影响
• 4.6 反应本征动力学分析
• 4.7 表征结果
• 4.7.1 SEM表征结果
• 4.7.2 XRD表征结果
• 4.8 脱硫剂的再生
• 4.9 再生稀土抛光粉废粉脱硫性能的研究
• 4.9.1 稀土抛光粉废粉的再生方法
• 4.9.2 再生稀土抛光粉废粉的脱硫性能研究
• 4.10 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文