實(shí)驗(yàn)4-煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)

實(shí)驗(yàn)4煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x本實(shí)驗(yàn)在篩板吸收塔中采用5%NaOH或Na2CO3溶液吸收SO2。通過實(shí)驗(yàn)可初步了解利用篩板塔進(jìn)行吸收凈化有害氣體的實(shí)驗(yàn)研究方法，通過實(shí)驗(yàn)要達(dá)到以下目的：1、了解篩板塔的基本結(jié)構(gòu)及其吸收凈化酸性氣體的工作原理。2、測(cè)定篩板塔的吸收效率和壓力損失。3、了解碘量法測(cè)定SO2含量的原理，學(xué)會(huì)SO2濃度分析、計(jì)算。二、實(shí)驗(yàn)原理含SO2的氣體可采用吸收法凈化。由于SO2在水中溶解度不高，常采用化學(xué)吸收方法。吸收SO2的吸收劑種類較多，本實(shí)驗(yàn)采用堿性噴淋液（5%NaOH或Na2CO3溶液）凈化吸收SO2氣體。吸收過程發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為：2NaOH+SO2——Na2SO3+H2ONa2CO3+SO2——Na2SO3+CO2Na2SO3+SO2+H2O——2NaHSO3實(shí)驗(yàn)過程中通過測(cè)定篩板吸收塔進(jìn)出口氣體中SO2的含量，即可近似計(jì)算出吸收塔的平均凈化效率，進(jìn)而了解吸收效果。氣體中SO2含量的測(cè)定采用碘量法。篩板塔的壓降通過U形壓差計(jì)測(cè)出篩板塔進(jìn)出口氣體的靜壓差即可（篩板塔進(jìn)出口管道直徑相等）。三、實(shí)驗(yàn)裝置、儀器和試劑1、實(shí)驗(yàn)裝置圖4-1SO2吸收凈化裝置實(shí)驗(yàn)裝置如圖4-1所示。噴淋液從PVC水箱中通過泵加壓，流經(jīng)液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)后由篩板塔上部經(jīng)噴淋裝置進(jìn)入塔內(nèi)，吸收SO2后由塔下部排出，氣體流量由熱球風(fēng)速儀讀出。空氣由風(fēng)機(jī)加壓后進(jìn)入緩沖罐，SO2從SO2鋼瓶流出，經(jīng)過流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入緩沖罐，經(jīng)緩沖罐混合后的含SO2空氣從塔底進(jìn)氣口進(jìn)入篩板塔內(nèi)，與噴淋液充分混合、接觸、吸收，尾氣由塔頂排出。2、實(shí)驗(yàn)儀器SO2篩板凈化塔D=200mm，H=1000mm1個(gè)；增壓泵15WG7-6型，功率90W，額定流量7L/min，額定揚(yáng)程6m1臺(tái)；9-19型高壓離心通風(fēng)機(jī)功率1.5KW，轉(zhuǎn)速2900r/min1臺(tái)；SO2鋼瓶（含氣體）1個(gè)；轉(zhuǎn)子流量計(jì)（水）LZS-10（60-600）L/h1個(gè)；熱球風(fēng)速儀1臺(tái)；風(fēng)量調(diào)節(jié)閥蝶閥1個(gè)；大氣采樣器KC-6D型1臺(tái)；堿式滴定管（配鐵架臺(tái)）1根燒瓶、燒杯、三角瓶、移液管（5ml、10ml）若干。3、試劑（1）噴淋液（5%NaOH或Na2CO3溶液）的配置：稱取工業(yè)用燒減或純城500g，溶于10L水中，作為吸收系統(tǒng)的噴淋液；（2）采樣吸收液的配制：取11g氨基磺酸銨，7g硫酸銨，加入少量水，攪拌使其溶解，繼續(xù)加水至1000ml，以0.05mol/L硫酸和0.1mol/L氨水調(diào)節(jié)pH至5.4；（3）碘貯備液（0.1mol/L）配制：稱取1.27g碘放入燒杯中，加入4g碘化鉀，加水2.5mL，攪拌至全部溶解后，用水稀釋至100mL，貯于棕色試劑瓶中；標(biāo)定：取25m1碘貯備液，以0.05mol／L硫代硫酸鈉溶液滴定，溶液由棕色變?yōu)榈S色后加0.5％(重量體積百分比)淀粉溶液5ml，則顏色變?yōu)樗{(lán)色，繼續(xù)滴定直到碘淀粉的藍(lán)色恰好消失為止，記下滴定量?；瘜W(xué)反應(yīng)式為；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6碘溶液濃度由下式計(jì)算：式中，為碘溶液濃度，mol/L；V為消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積，ml；為硫代硫酸鈉濃度，0.1mol/L。（4）碘標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.01mol/L）配制：準(zhǔn)確吸取100mL碘貯備液于1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，貯存于棕色瓶?jī)?nèi)，保存于暗處；（5）硫代硫酸鈉溶液（0.05mol/L）配制：取26g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O）和0.2g無水碳酸鈉溶于1000mL新煮、并冷卻的水中，加10mL異戊醇，充分混勻，貯于棕色瓶中。放置三天后進(jìn)行標(biāo)定。若混濁，應(yīng)過濾。標(biāo)定：將碘酸鉀（優(yōu)級(jí)純）于120～140℃干燥1.5～2小時(shí)，在干燥器中冷卻至室溫。稱取0.9～1.1g（準(zhǔn)確至0.1mg）溶于水，移入250mL容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，搖勻。取此溶液25ml置于三角瓶中，加2g碘化鉀，溶解后加5ml硫酸溶液，輕輕搖勻。于暗處放置5分鐘，加入75ml水，以硫代硫酸鈉溶液滴定。至溶液由棕色變?yōu)榈S色后，加5%淀粉溶液5mL，繼續(xù)用硫代硫酸鈉溶液滴定至藍(lán)色恰好消失為止，記下消耗量（V）。另取25ml蒸餾水，以同樣的條件進(jìn)行空白滴定，記下消耗量（V0）。硫代硫酸鈉溶液濃度可用下式計(jì)算：式中，為硫代硫酸鈉濃度，mol/L。W為碘酸鉀的質(zhì)量，g；V為滴定碘消耗的硫代硫酸鈉溶液體積，ml；V0為空白實(shí)驗(yàn)消耗的硫代硫酸鈉溶液體積，ml；35.67為碘酸鉀分子量的一半。（6）0.5％淀粉溶液配制：取1.5g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，倒入300ml煮沸的飽和氯化鈉水中，繼續(xù)煮沸直至溶液澄清（放置時(shí)間不能超過一個(gè)月）。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、正確連接實(shí)驗(yàn)裝置，檢查是否漏氣，在PVC水箱中注入配制好的堿性噴淋液；2、在玻璃篩板吸收瓶中裝入采樣用的吸收液10ml；3、打開液泵，打開流量計(jì)閥門，調(diào)節(jié)液體流量，使液體均勻噴布，并沿吸收塔緩慢流下，控制液體流量在35L/h，記錄流量；3、開啟風(fēng)機(jī)，打開流量計(jì)閥門，調(diào)節(jié)空氣流量，待吸收塔能正常工作后，開啟SO2氣瓶，并調(diào)節(jié)其流量，使空氣中的SO2含量為0.1～0.5%（體積）；5、等塔內(nèi)操作完全穩(wěn)定后，開始測(cè)量記錄數(shù)據(jù)：進(jìn)氣流量Q1、噴淋液流量Q2；6、在塔的上下取樣口用大氣采樣器同時(shí)采樣。采樣時(shí)，先將裝入吸收液的吸收瓶放在大氣采樣器的］型金屬架上。吸收瓶上和玻璃篩板相連的接口與大氣采樣器的進(jìn)氣口相連；吸收瓶上另一接口與取樣口相連（注意：不能接反）。然后開啟大氣采樣器，以0.5L/min的采樣流量采樣2分鐘（視氣體中SO2濃度大小而定）；取樣兩次。7、在進(jìn)口SO2濃度和流量不變的情況下，改變噴淋液流量，重復(fù)上述操作，測(cè)量SO2出口濃度，共測(cè)4～5組數(shù)據(jù)；8、實(shí)驗(yàn)完畢后，先關(guān)掉SO2鋼瓶，再停止供液，最后停止風(fēng)機(jī)；9、樣品分析：將采樣后的吸收瓶?jī)?nèi)的吸收液倒入錐形瓶中，并用5mL吸收液洗滌吸收瓶2次，洗滌液并入錐形瓶中，加5ml淀粉溶液，以碘溶液滴定至藍(lán)色，記下消耗量（V）。另取相同體積的吸收液，進(jìn)行空白滴定，記下消耗量（V0），并將結(jié)果填入表4-1中。五、數(shù)據(jù)記錄與處理1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理（1）由樣品分析數(shù)據(jù)計(jì)算氣體中SO2的濃度：式中，為SO2濃度，mg/mN3；V為滴定樣品消耗碘溶液的體積，ml；V0為滴定空白消耗碘溶液的體積，ml；32為0.5SO2的分子量；Vnd為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積，L；Vnd可用下式計(jì)算：式中，為采樣流量，l/min；為采樣時(shí)間，min；Tm為流量計(jì)前氣體的絕對(duì)溫度，K；Pm為流量計(jì)前氣體的壓力；kPa；B0為當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，kPa。（2）吸收塔的脫硫效率：式中，為凈化效率；C1為SO2入口濃度；C2為SO2出口濃度。2、實(shí)驗(yàn)表格記錄：表4-1、SO2濃度測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄時(shí)間____________大氣壓力____________室溫__________測(cè)定