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现在我国煤炭一年的消费量高达12亿吨,二氧化硫的年排放量为2000多万吨,是世界上二氧化硫排放量最大的国家。烟气脱硫势在必行,传统的烟气污染物处理技术都存在难以克服的缺点,比如效率低、成本高等。
膜法脱硫技术是一种新兴的一种脱硫工艺,具有传质效率高、易于放大、占地面积少、无相间混合、工艺简单等优点,目前还没有工业应用,试验研究的核心是提高传质效率;强电场电晕放电技术能够在较低的能耗条件下使二氧化硫荷电并发生迁移,具有良好的前景。
针对以上背景,本文提出了用电晕放电促进传质的膜脱硫技术——一种集膜分离和电晕放电的优点于一身的脱硫技术。本文研究了电晕放电对膜吸收脱硫技术的传质促进作用和对支撑液膜脱硫技术的传质促进作用,并在双膜理论基础上对电晕放电条件下膜吸收和支撑液膜反应器的二氧化硫传递过程的机理进行了分析,指出电晕放电的促进作用是通过使二氧化硫荷电迁移、促进吸收液离子迁移(膜吸收)以及载体(支撑液膜)定向迁移实现的。试验结果显示,电晕放电技术对这两种膜形式下的传质通量和脱硫效果有明显促进作用,当脱硫效率达到94﹪,所用能耗低于6.2W·h/m3;电晕放电以后,传质通量和脱硫效率的在不同进口SO2浓度、烟气流量、膜厚度、膜孔径、载体浓度和类别、扫气速度、吸收液浓度和速度等参数下的传质变化趋势不发生改变。