表面活性剂在湿法烟气脱硫除尘中的应用

表面活性剂在湿法烟气脱硫除尘中的应用《洁净煤技术》2006年第12卷第2期能源和环境是当今制约社会发展的两大问题,如何有效地解决这两大问题关系重大。中国是世界第一煤炭大国,煤炭资源相对丰富,探明可开采储量为7300多亿吨,占世界总储量的45.7%。随着工业和经济的发展,中国原煤产量由1949年的3200万t增长到1998年的12.95亿t,1999年,中国的煤炭产量为10亿6000万t,占世界煤炭总产量的30%,是世界第一产煤大国。在一次能源消费量及构成中,虽然原煤占能源消费总量的比例与20世纪50~60年代相比,有较大幅度的下降,但至今仍高达70%左右,并且近期内不会有根本性变化[1]。中国虽以低硫煤为主,但由于煤炭消耗量大,其燃烧效率还不够高,煤燃烧所产生的主要污染物SO2、Nox和烟尘还没有得到有效的控制。随着中国工业化进程的不断加快,SO2和烟尘排放量也日渐增多。如何有效地使燃煤烟气脱硫除尘是一个非常有实际意义的研究课题。烟气脱硫方法很多,其中湿法烟气脱硫具有技术成熟、工艺简单、运行稳定和脱硫效率高等优点,是目前国际上烟气净化的主要技术。若是在湿法烟气脱硫剂中添加表面活性剂,可以大幅度地提高脱硫效率,并且对脱硫剂的成分和酸碱度影响较少,适合推广使用。基于此,本文重点讨论了表面活性剂的性质、功能及其在湿法烟气脱硫除尘一体化装置中的应用。1实验原理1.1脱硫原理本实验选用石灰—抛弃法湿法烟气脱硫工艺,其反应原理包括SO2溶解和吸收溶解的S02,其反应总式如下:CaO+H20+SO2→CaS03·1/2H2O+1/2H2O(1)此外由于烟气中还有部分的氧,因此部分已生成的CaS03·1/2H2O还会进一步被氧化为石膏:2CaS03·1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4·2H2O(s)(2)1.2表面活性剂脱硫除尘原理及应用(1)表面活性剂的性质、作用及分类表面活性剂能大大降低溶剂的表面张力,改变体系的界面组成和结构,从而产生润湿或反润湿、乳化或破乳、分散或凝聚、起泡或消泡、增溶等一系列作用,以满足实际应用的要求[2]。其中,润湿是表面活性剂的一个非常重要的功能,在矿山安全、环境保护等方面都有非常广泛的应用。表面活性剂分为非离子型、离子型和两性离子型。其中离子型表面活性剂又可分为阴离子型和阳离子型两种。阴离子型表面活性剂[3]是所有表面活性剂中产量最大、应用最