N，N’-二（2-羟丙基）哌嗪-Na + 双水相体系相平衡与物性参数的测定及分析
发布时间：2021-06-25 17:19
N,N’-二（2-羟丙基）哌嗪（HPP）是一种新型可再生有机胺烟气脱硫剂。在其循环使用过程中会因烟气灰尘不断带入和累积杂质离子,尤其脱硫过程中SO32-不断氧化生成S042-与之形成相应的热稳定盐并不断累积,影响HPP吸收剂的可再生性能和吸收性能。热稳定性盐的有效及时分离,是可再生有机胺脱硫系统稳定运行的核心关键技术之一。本文基于双水相法分离HPP脱硫系统中热稳定性盐的技术需求,开展双水相体系相平衡与物性参数的测定与分析,为HPP-Na+盐双水相体系的理论研究及其分离应用提供基础参数和理论指导。在30 ℃～50 ℃范围内,采用浊点法测定了 HPP-Na2S04-H20双水相体系的双节线相图,通过相组分测定法测定该双水相的液液相平衡数据,并分别利用经验方程式和NRTL方程进行数据关联。同时,测定了该温度区间内不同总配比浓度下HPP-Na2SO4-H20双水相体系共轭的上下两相的表面张力、粘度、密度和折射率。在研究温度范围内,HPP-Na2SO4-H20双水相体系相图双相区随温度的变化不明显,两相的分离受热效应的影响较小,基于重量分析法构建的Merchuk方程式只采用三个方程参数对该双水相...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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量的Ｓ〇４２＿再次形成初始时的物质的量之比，使ＨＰＰ转化为ＨＰＰＨ＋的形式。同时，??根据溶液中ＨＰＰ的使用浓度还需补充适量的水，调节吸收剂的浓度后再次进行Ｓ０２??的吸收／解吸，具体工艺流程图如图１．４所示。??ＨＰＰ?＝＞??—?〈二?Ｗａｔｅｒ??Ｐｕｒｉｆｉｅｄ?ｇａｓ?▼?▼??Ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒ??ｒ￣？ｔ￣?￣１?ｒ〇ｂ?????丨＾?Ｍｉｘｅｒ??＼?／?＼?／?Ｔｏｐ?ｐｈａｓｅ１??Ａｂｓｏｒｂｅｒ?Ｖ’?＼／??入?Ｄｅｓｏｒｂｅｒ?ＮａＯＨ??［Ａ?ｌ／＼?＾?Ｓｅｐ—??Ｇａｓ?丨＿?＿?＼??Ａ????Ｔ??■?—ａＪ）??ｉ?」?丨?Ｂｏｔｔｏｍ?ｐｈａｓｅ???１?＞■＂?ｑｑ?＼??’‘???Ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒ??Ｍｉｘｅｒ??图１．４?ＨＰＰ吸收剂脱硫工艺流程图??Ｆｉｇ?１．４?Ｆｌｕｅ?ｇａｓ?ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??烟气脱硫过程ＨＰＰ吸收剂中热稳定离子的去除也可以在ＨＰＰ吸收Ｓ０２气体后??进行，此时溶液中＋４价和＋６价硫的总含量较高，通过调节ｐＨ值至碱性后更容易??形成双水相。再通过类似ＨＰＰ－Ｎａ２Ｓ〇４－Ｈ２０双水相分离热稳定离子的方法去除ＨＳＳ，??但此工艺增加ＮａＯＨ的使用量的同时会减少Ｓ０２气体的解吸率，一般可在ＨＰＰ使??用浓度较低或特殊杂质物质影响下不易形成双水相的体系中使用。??烟气脱碳过程ＨＰＰ吸收剂解吸后溶液呈弱碱性，溶液中只剩少量未解吸的??Ｃ０３２？和待分离的热稳定离子
量的Ｓ〇４２＿再次形成初始时的物质的量之比，使ＨＰＰ转化为ＨＰＰＨ＋的形式。同时，??根据溶液中ＨＰＰ的使用浓度还需补充适量的水，调节吸收剂的浓度后再次进行Ｓ０２??的吸收／解吸，具体工艺流程图如图１．４所示。??ＨＰＰ?＝＞??—?〈二?Ｗａｔｅｒ??Ｐｕｒｉｆｉｅｄ?ｇａｓ?▼?▼??Ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒ??ｒ￣？ｔ￣?￣１?ｒ〇ｂ?????丨＾?Ｍｉｘｅｒ??＼?／?＼?／?Ｔｏｐ?ｐｈａｓｅ１??Ａｂｓｏｒｂｅｒ?Ｖ’?＼／??入?Ｄｅｓｏｒｂｅｒ?ＮａＯＨ??［Ａ?ｌ／＼?＾?Ｓｅｐ—??Ｇａｓ?丨＿?＿?＼??Ａ????Ｔ??■?—ａＪ）??ｉ?」?丨?Ｂｏｔｔｏｍ?ｐｈａｓｅ???１?＞■＂?ｑｑ?＼??’‘???Ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒ??Ｍｉｘｅｒ??图１．４?ＨＰＰ吸收剂脱硫工艺流程图??Ｆｉｇ?１．４?Ｆｌｕｅ?ｇａｓ?ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??烟气脱硫过程ＨＰＰ吸收剂中热稳定离子的去除也可以在ＨＰＰ吸收Ｓ０２气体后??进行，此时溶液中＋４价和＋６价硫的总含量较高，通过调节ｐＨ值至碱性后更容易??形成双水相。再通过类似ＨＰＰ－Ｎａ２Ｓ〇４－Ｈ２０双水相分离热稳定离子的方法去除ＨＳＳ，??但此工艺增加ＮａＯＨ的使用量的同时会减少Ｓ０２气体的解吸率，一般可在ＨＰＰ使??用浓度较低或特殊杂质物质影响下不易形成双水相的体系中使用。??烟气脱碳过程ＨＰＰ吸收剂解吸后溶液呈弱碱性，溶液中只剩少量未解吸的??Ｃ０３２？和待分离的热稳定离子
【参考文献】：
期刊论文
[1]Investigation on the relationship between the fine particle emission and crystallization characteristics of gypsum during wet flue gas desulfurization process[J]. Danping Pan,Hao Wu,Linjun Yang. Journal of Environmental Sciences. 2017(05)
[2]N,N-二（2-羟丙基）哌嗪（HPP）溶解性能研究[J]. 池彦菲,陈亚中,崔鹏. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]二元体系汽液相平衡数据的测定与关联[J]. 孙琪娟. 当代化工. 2014(07)
[4]Study of oxidative desulphurization process of coal with different metamorphism degrees[J]. S PYSH’YEV,V GUNKA,Y PRYSIAZHNYI,K SHEVCHUK,A PATTEK-JANCZYK. 燃料化学学报. 2012(02)
[5]可再生湿法烟气脱硫过程有机胺吸收液中硫酸根的测定[J]. 王秀珍. 化工环保. 2011(03)
[6]三元系无机溶液折射率的计算方法[J]. 朱民,辛督强,解延雷,张涛. 北京师范大学学报(自然科学版). 2006(02)
[7]在盐的水溶液中非电解质的活度系数的研究--Ⅰ.钴络盐对于正戊酸在水中溶解度的影响[J]. 黄子卿,杨文治. 化学学报. 1956(01)
博士论文
[1]氨水溶液脱除燃煤电站烟气中二氧化碳能耗研究[D]. 余景文.清华大学 2016
[2]双水相萃取/浮选分离—富集环境中持久性污染物的研究[D]. 赵晓红.江苏大学 2011
[3]离子液体/二氧化碳体系密度黏度和相平衡研究[D]. 乔燕.天津大学 2010
[4]醇＋（酮、离子液体）二元体系的过量焓测定、关联和COSMO-type模型的应用[D]. 李胜迎.浙江大学 2008
[5]含离子液体体系汽液相平衡的测定及模型化研究[D]. 赵瑾.北京化工大学 2007
[6]炉内高温燃烧两段脱硫的机理研究[D]. 程军.浙江大学 2002
硕士论文
[1]复合有机胺体系吸收/解吸SO2性能的研究[D]. 陈晓红.合肥工业大学 2017
[2]燃煤烟气CO2化学吸收技术研究[D]. 赵晓旭.北京化工大学 2016
[3]HPP-SO2吸收液热解吸过程研究[D]. 李博.合肥工业大学 2014
[4]SO2-HPP/H2SO4-H2O多元吸收体系基础物化参数的测定与研究[D]. 王婷婷.合肥工业大学 2013
[5]可再生胺湿法烟气脱硫的研究[D]. 刘清安.合肥工业大学 2010
本文编号：3249612
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．?２?ＨＰＰ在水中的分布系数与ｐＨ值的关系＾??Ｆｉｇ?１．２?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ｏｆ?ＨＰＰ?ｉｎ?ａｑｕｅｏｕｓ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｐＨ?ｖａｌｕｅ??
量的Ｓ〇４２＿再次形成初始时的物质的量之比，使ＨＰＰ转化为ＨＰＰＨ＋的形式。同时，??根据溶液中ＨＰＰ的使用浓度还需补充适量的水，调节吸收剂的浓度后再次进行Ｓ０２??的吸收／解吸，具体工艺流程图如图１．４所示。??ＨＰＰ?＝＞??—?〈二?Ｗａｔｅｒ??Ｐｕｒｉｆｉｅｄ?ｇａｓ?▼?▼??Ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒ??ｒ￣？ｔ￣?￣１?ｒ〇ｂ?????丨＾?Ｍｉｘｅｒ??＼?／?＼?／?Ｔｏｐ?ｐｈａｓｅ１??Ａｂｓｏｒｂｅｒ?Ｖ’?＼／??入?Ｄｅｓｏｒｂｅｒ?ＮａＯＨ??［Ａ?ｌ／＼?＾?Ｓｅｐ—??Ｇａｓ?丨＿?＿?＼??Ａ????Ｔ??■?—ａＪ）??ｉ?」?丨?Ｂｏｔｔｏｍ?ｐｈａｓｅ???１?＞■＂?ｑｑ?＼??’‘???Ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒ??Ｍｉｘｅｒ??图１．４?ＨＰＰ吸收剂脱硫工艺流程图??Ｆｉｇ?１．４?Ｆｌｕｅ?ｇａｓ?ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??烟气脱硫过程ＨＰＰ吸收剂中热稳定离子的去除也可以在ＨＰＰ吸收Ｓ０２气体后??进行，此时溶液中＋４价和＋６价硫的总含量较高，通过调节ｐＨ值至碱性后更容易??形成双水相。再通过类似ＨＰＰ－Ｎａ２Ｓ〇４－Ｈ２０双水相分离热稳定离子的方法去除ＨＳＳ，??但此工艺增加ＮａＯＨ的使用量的同时会减少Ｓ０２气体的解吸率，一般可在ＨＰＰ使??用浓度较低或特殊杂质物质影响下不易形成双水相的体系中使用。??烟气脱碳过程ＨＰＰ吸收剂解吸后溶液呈弱碱性，溶液中只剩少量未解吸的??Ｃ０３２？和待分离的热稳定离子
量的Ｓ〇４２＿再次形成初始时的物质的量之比，使ＨＰＰ转化为ＨＰＰＨ＋的形式。同时，??根据溶液中ＨＰＰ的使用浓度还需补充适量的水，调节吸收剂的浓度后再次进行Ｓ０２??的吸收／解吸，具体工艺流程图如图１．４所示。??ＨＰＰ?＝＞??—?〈二?Ｗａｔｅｒ??Ｐｕｒｉｆｉｅｄ?ｇａｓ?▼?▼??Ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒ??ｒ￣？ｔ￣?￣１?ｒ〇ｂ?????丨＾?Ｍｉｘｅｒ??＼?／?＼?／?Ｔｏｐ?ｐｈａｓｅ１??Ａｂｓｏｒｂｅｒ?Ｖ’?＼／??入?Ｄｅｓｏｒｂｅｒ?ＮａＯＨ??［Ａ?ｌ／＼?＾?Ｓｅｐ—??Ｇａｓ?丨＿?＿?＼??Ａ????Ｔ??■?—ａＪ）??ｉ?」?丨?Ｂｏｔｔｏｍ?ｐｈａｓｅ???１?＞■＂?ｑｑ?＼??’‘???Ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒ??Ｍｉｘｅｒ??图１．４?ＨＰＰ吸收剂脱硫工艺流程图??Ｆｉｇ?１．４?Ｆｌｕｅ?ｇａｓ?ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??烟气脱硫过程ＨＰＰ吸收剂中热稳定离子的去除也可以在ＨＰＰ吸收Ｓ０２气体后??进行，此时溶液中＋４价和＋６价硫的总含量较高，通过调节ｐＨ值至碱性后更容易??形成双水相。再通过类似ＨＰＰ－Ｎａ２Ｓ〇４－Ｈ２０双水相分离热稳定离子的方法去除ＨＳＳ，??但此工艺增加ＮａＯＨ的使用量的同时会减少Ｓ０２气体的解吸率，一般可在ＨＰＰ使??用浓度较低或特殊杂质物质影响下不易形成双水相的体系中使用。??烟气脱碳过程ＨＰＰ吸收剂解吸后溶液呈弱碱性，溶液中只剩少量未解吸的??Ｃ０３２？和待分离的热稳定离子
【参考文献】：
期刊论文
[1]Investigation on the relationship between the fine particle emission and crystallization characteristics of gypsum during wet flue gas desulfurization process[J]. Danping Pan,Hao Wu,Linjun Yang. Journal of Environmental Sciences. 2017(05)
[2]N,N-二（2-羟丙基）哌嗪（HPP）溶解性能研究[J]. 池彦菲,陈亚中,崔鹏. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]二元体系汽液相平衡数据的测定与关联[J]. 孙琪娟. 当代化工. 2014(07)
[4]Study of oxidative desulphurization process of coal with different metamorphism degrees[J]. S PYSH’YEV,V GUNKA,Y PRYSIAZHNYI,K SHEVCHUK,A PATTEK-JANCZYK. 燃料化学学报. 2012(02)
[5]可再生湿法烟气脱硫过程有机胺吸收液中硫酸根的测定[J]. 王秀珍. 化工环保. 2011(03)
[6]三元系无机溶液折射率的计算方法[J]. 朱民,辛督强,解延雷,张涛. 北京师范大学学报(自然科学版). 2006(02)
[7]在盐的水溶液中非电解质的活度系数的研究--Ⅰ.钴络盐对于正戊酸在水中溶解度的影响[J]. 黄子卿,杨文治. 化学学报. 1956(01)
博士论文
[1]氨水溶液脱除燃煤电站烟气中二氧化碳能耗研究[D]. 余景文.清华大学 2016
[2]双水相萃取/浮选分离—富集环境中持久性污染物的研究[D]. 赵晓红.江苏大学 2011
[3]离子液体/二氧化碳体系密度黏度和相平衡研究[D]. 乔燕.天津大学 2010
[4]醇＋（酮、离子液体）二元体系的过量焓测定、关联和COSMO-type模型的应用[D]. 李胜迎.浙江大学 2008
[5]含离子液体体系汽液相平衡的测定及模型化研究[D]. 赵瑾.北京化工大学 2007
[6]炉内高温燃烧两段脱硫的机理研究[D]. 程军.浙江大学 2002
硕士论文
[1]复合有机胺体系吸收/解吸SO2性能的研究[D]. 陈晓红.合肥工业大学 2017
[2]燃煤烟气CO2化学吸收技术研究[D]. 赵晓旭.北京化工大学 2016
[3]HPP-SO2吸收液热解吸过程研究[D]. 李博.合肥工业大学 2014
[4]SO2-HPP/H2SO4-H2O多元吸收体系基础物化参数的测定与研究[D]. 王婷婷.合肥工业大学 2013
[5]可再生胺湿法烟气脱硫的研究[D]. 刘清安.合肥工业大学 2010
本文编号：3249612
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