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SO2是空气中的主要污染物之一,会对自然环境以及人类健康带来严重威胁,SO2的排放主要来源于火电厂燃煤发电。因此,烟气脱硫引起了国内外的广泛关注。 本课题组对烟气脱硫研究近三十年,发现含醚键氧的有机溶剂更有利于对 SO2的吸收。本文选择二乙二醇二甲醚(DEGDME)+水(H2O)体系,在实验条件为T=308.15 K,p=122.66 kPa时,测定了该体系对模拟烟道气中的酸性气体(SO2)的气液平衡数据,结果表明,DEGDME(1)+ H2O(2)体系吸收SO2的能力随DEGDME浓度由w1=1.00降低到w1=0.40而呈现出明显的降低趋势,然后,随DEGDME浓度的增加吸收能力又逐渐增强。为了考察温度的影响,实验选择四个不同的浓度(w1=1.00,w1=0.60,w1=0.40,w1=0.00)配比,在T=(298.15~318.15) K下分别进行了气液平衡实验,结果表明温度越低,亨利常数越小,越有利于对SO2的溶解。解吸实验结果表明,该体系能较好的解吸SO2,并且吸收液能够重复利用。 同时,本文测定了不同温度下,不同浓度的DEGDME(1)+ H2O(2)混合体系密度和粘度值。根据密度数据计算得到该混合体系的超额摩尔体积(VmE),结果表明,在实验条件下,所有不同浓度的VmE均小于零,当DEGDME的摩尔分数约为0.2866时,VmE有最小值,表明此时混合溶液分子的范德华力最强。根据运动粘度数据,计算得到运动粘度偏差和粘滞流体的热力学参数,包括混合溶液的活化吉布斯自由能ΔG*、活化焓ΔH*和活化熵ΔS*。 本文还利用紫外-可见光谱(UV-vis)、红外光谱(FT-IR)和核磁共振谱(NMR)对DEGDME(1)+ H2O(2)体系吸收SO2机理进行了研究。结果表明,DEGDME与H2O间可能的作用方式为···HOH···(CH3)OCH2CH2OCH2CH2O(CH3)···HOH···和CH3OCH2CH2O(···HOH···)CH2CH2OCH3。通入 SO2后,二乙二醇二甲醚中的醚键氧原子与SO2中的硫原子有弱的结合作用。 综合以上结果,DEGDME+ H2O体系脱硫稳定性好、不易挥发,较低的粘度,毒性小,稳定的化学性质,对SO2的吸收效率较高,作为一种可再生脱硫体系有较好的研究潜力和应用前途。