實驗4-煙氣脫硫實驗

實驗4煙氣脫硫實驗一、實驗目的和意義本實驗在篩板吸收塔中采用5%NaOH或Na2CO3溶液吸收SO2。通過實驗可初步了解利用篩板塔進行吸收凈化有害氣體的實驗研究方法，通過實驗要達到以下目的：1、了解篩板塔的基本結構及其吸收凈化酸性氣體的工作原理。2、測定篩板塔的吸收效率和壓力損失。3、了解碘量法測定SO2含量的原理，學會SO2濃度分析、計算。二、實驗原理含SO2的氣體可采用吸收法凈化。由于SO2在水中溶解度不高，常采用化學吸收方法。吸收SO2的吸收劑種類較多，本實驗采用堿性噴淋液（5%NaOH或Na2CO3溶液）凈化吸收SO2氣體。吸收過程發(fā)生的主要化學反應為：2NaOH+SO2——Na2SO3+H2ONa2CO3+SO2——Na2SO3+CO2Na2SO3+SO2+H2O——2NaHSO3實驗過程中通過測定篩板吸收塔進出口氣體中SO2的含量，即可近似計算出吸收塔的平均凈化效率，進而了解吸收效果。氣體中SO2含量的測定采用碘量法。篩板塔的壓降通過U形壓差計測出篩板塔進出口氣體的靜壓差即可（篩板塔進出口管道直徑相等）。三、實驗裝置、儀器和試劑1、實驗裝置圖4-1SO2吸收凈化裝置實驗裝置如圖4-1所示。噴淋液從PVC水箱中通過泵加壓，流經(jīng)液體轉子流量計后由篩板塔上部經(jīng)噴淋裝置進入塔內(nèi)，吸收SO2后由塔下部排出，氣體流量由熱球風速儀讀出?？諝庥娠L機加壓后進入緩沖罐，SO2從SO2鋼瓶流出，經(jīng)過流量計計量后進入緩沖罐，經(jīng)緩沖罐混合后的含SO2空氣從塔底進氣口進入篩板塔內(nèi)，與噴淋液充分混合、接觸、吸收，尾氣由塔頂排出。2、實驗儀器SO2篩板凈化塔D=200mm，H=1000mm1個；增壓泵15WG7-6型，功率90W，額定流量7L/min，額定揚程6m1臺；9-19型高壓離心通風機功率1.5KW，轉速2900r/min1臺；SO2鋼瓶（含氣體）1個；轉子流量計（水）LZS-10（60-600）L/h1個；熱球風速儀1臺；風量調節(jié)閥蝶閥1個；大氣采樣器KC-6D型1臺；堿式滴定管（配鐵架臺）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{色，繼續(xù)滴定直到碘淀粉的藍色恰好消失為止，記下滴定量?；瘜W反應式為；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6碘溶液濃度由下式計算：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）碘標準溶液（0.01mol/L）配制：準確吸取100mL碘貯備液于1000mL容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻，貯存于棕色瓶內(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。放置三天后進行標定。若混濁，應過濾。標定：將碘酸鉀（優(yōu)級純）于120～140℃干燥1.5～2小時，在干燥器中冷卻至室溫。稱取0.9～1.1g（準確至0.1mg）溶于水，移入250mL容量瓶中，稀釋至標線，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算：式中，為硫代硫酸鈉濃度，mol/L。W為碘酸鉀的質量，g；V為滴定碘消耗的硫代硫酸鈉溶液體積，ml；V0為空白實驗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（放置時間不能超過一個月）。四、實驗步驟1、正確連接實驗裝置，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，打開流量計閥門，調節(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、開啟風機，打開流量計閥門，調節(jié)空氣流量，待吸收塔能正常工作后，開啟SO2氣瓶，并調節(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，開始測量記錄數(shù)據(jù)：進氣流量Q1、噴淋液流量Q2；6、在塔的上下取樣口用大氣采樣器同時采樣。采樣時，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、在進口SO2濃度和流量不變的情況下，改變噴淋液流量，重復上述操作，測量SO2出口濃度，共測4～5組數(shù)據(jù)；8、實驗完畢后，先關掉SO2鋼瓶，再停止供液，最后停止風機；9、樣品分析：將采樣后的吸收瓶內(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，以碘溶液滴定至藍色，記下消耗量（V）。另取相同體積的吸收液，進行空白滴定，記下消耗量（V0），并將結果填入表4-1中。五、數(shù)據(jù)記錄與處理1、實驗數(shù)據(jù)的處理（1）由樣品分析數(shù)據(jù)計算氣體中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為標準狀態(tài)下的采樣體積，L；Vnd可用下式計算：式中，為采樣流量，l/min；為采樣時間，min；Tm為流量計前氣體的絕對溫度，K；Pm為流量計前氣體的壓力；kPa；B0為當?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、實驗表格記錄：表4-1、SO2濃度測定實驗數(shù)據(jù)記錄時間____________大氣壓力____________室溫__________測定