CN104258708A - 中空纤维膜脱除烟气so2的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中空纤维膜脱除烟气SO₂的方法，属于烟气除尘脱硫处理方法领域。所述的中空纤维膜脱除烟气SO₂的方法，包括以下步骤：将烟气经除尘后以一定的流速从中空纤维膜吸收器的一个通道通入，排气即为脱除SO₂后的排放气体，同时以一定的流速将吸收液从中空纤维膜吸收器的另一个通道通入，废液收集可重复利用。本发明所述的方法，中空纤维膜吸收法脱除SO₂是膜过程与吸收过程相耦合的新型分离技术，具有能耗低、分离效率高等特点，在膜吸收过程中，气液两相并不直接发生相间混合，而是分别在中空纤维膜丝内外流动，在膜表面形成稳定的传质界面，有效地避免了传统吸收塔内的液泛、漏液、雾沫夹带等问题；中空纤维膜组件可以提供很高的传质比表面积，获得较高的总体积传质系数，因此，中空纤维膜吸收技术具有良好的应用前景。

Description

中空纤维膜脱除烟气SO2的方法

技术领域

本发明涉及一种中空纤维膜脱除烟气SO₂的方法，属于烟气除尘脱硫处理方法领域。

背景技术

据统计，我国每年SO₂排放总量为2000 多万t，污染大气环境，导致酸雨问题严重。在目前的SO₂脱除技术中，以塔器作为吸收设备的工艺占有重要地位，但由于塔器固有的特性，易受液泛、漏液和雾沫夹带等流体力学条件的限制，吸收液径向不均匀分布等问题也使脱硫效率降低。

因此，研究一种工艺简单、操作方便、运行费用低、处理效果好的脱除烟气中SO₂的方法具有良好的经济与环境效益。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简单、操作方便、运行费用低、处理效果好的脱除烟气中SO₂的方法。

本发明所述的中空纤维膜脱除烟气SO₂的方法，包括以下步骤：

将烟气经除尘后以一定的流速从中空纤维膜吸收器的一个通道通入，排气即为脱除SO₂后的排放气体，同时以一定的流速将吸收液从中空纤维膜吸收器的另一个通道通入，废液收集可重复利用。

优选的，本发明所述的中空纤维膜吸收器内为疏水性聚丙烯中空纤维膜丝。

更优选的，本发明所述的吸收液为浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液。

进一步优选的，本发明所述的烟气通入流速为2-3m/S，吸收液通入流速为0.01-0.05m/S。

本发明所述的方法中，采用中空纤维膜脱除烟气SO₂。膜吸收法脱除SO₂过程中的传递特性：在膜吸收过程中，气液两相分别在多孔膜两侧流动，不直接混合， 传质过程中，气相溶质扩散透过膜孔到达膜的另一侧，在膜孔开口处的气液接触界面上进行吸收传质。

对脱除烟气SO₂的效果的影响因素有吸收液浓度、气体流速和液体流速。吸收液氢氧化钠浓度增大时，吸收率显著增大，这是因为吸收液由清水变为碱液时，吸收过程由物理溶解变为以化学反应吸收为主，反应增强因子随着吸收液浓度的增加而增大，液相边界层阻力随之降低，传质速率变大，吸收率显著提高。当吸收液氢氧化钠浓度较低（c=0.1mol/L）时，随着液相流速的提高，吸收率明显提高，但氢氧化钠浓度增大到一定值时，吸收液流速对吸收率的影响不大。因为当氢氧化钠浓度较低（c=0.1mol/L）时，液相边界层阻力在总阻力中占有一定比例，此时提高流速，可使液相边界层厚度降低，传质阻力减小，总传质系数增大，吸收率上升；而SO₂-碱液的吸收过程属于典型的气膜吸收控制过程，吸收液浓度到一定浓度（c=0.5mol/L）时，反应增强因子的增大使得液相边界层阻力只占总传质阻力极小部分，可以忽略，此时，总传质系数与液相传质系数几乎没有关系，此时，即使改善液相流体力学条件，也并不能对吸收率产生显著的影响。当吸收液浓度较低时，吸收液吸收能力有限，随着气体流量的增加，进入液相的SO₂增多，两相间推动力变小，随着气体流量的增大，传质系数的增大并不明显，随着气相流量的增大，吸收率有所下降；当吸收液浓度较高时，吸收液的吸收能力大，可以保证足够的推动力，由于过程为气膜控制，传质系数随气相流量上升较快，而可以部分减小对吸收率的影响，另外，在气相流量较高时，膜吸收过程的吸收率已经达到了95%，在气相流量较低时吸收率难有太大改观，尽管提高气体流量有助于传质系数的提高，但对以出口浓度为目的的环境保护的要求而言增加气体流量，需要进行整体优化考虑。

在实际工程例中，在SO₂进口浓度在6000mg/m³左右时，利用碱液脱除SO₂出口浓度不过360 mg/m³，SO₂去除率在94%以上，远低于国家排放标准，表明中空纤维膜吸收法是脱除SO₂的高效方法。

本发明所述的方法，中空纤维膜吸收法脱除SO₂是膜过程与吸收过程相耦合的新型分离技术，具有能耗低、分离效率高等特点，在膜吸收过程中，气液两相并不直接发生相间混合，而是分别在中空纤维膜丝内外流动，在膜表面形成稳定的传质界面，有效地避免了传统吸收塔内的液泛、漏液、雾沫夹带等问题；中空纤维膜组件可以提供很高的传质比表面积，获得较高的总体积传质系数，因此，中空纤维膜吸收技术具有良好的应用前景。

具体实施方式

实施例一：

将烟气经除尘后以2-3m/S的流速从中空纤维膜吸收器（中空纤维膜吸收器内为疏水性聚丙烯中空纤维膜丝）的一个通道通入，排气即为脱除SO₂后的排放气体，同时以0.01-0.05m/S的流速将浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液从中空纤维膜吸收器的另一个通道通入，废液收集可重复利用。

实施例二：处理效果1

按本发明所述的方法，对某抛煤炉进行脱硫处理，处理结果如表-1所示。

表-1 处理效果

。 

Claims (4)

1.中空纤维膜脱除烟气SO₂的方法，包括以下步骤：

将烟气经除尘后以一定的流速从中空纤维膜吸收器的一个通道通入，排气即为脱除SO₂后的排放气体，同时以一定的流速将吸收液从中空纤维膜吸收器的另一个通道通入，废液收集可重复利用。

2. 如权利要求1所述的中空纤维膜脱除烟气SO₂的方法，其特征在于所述的中空纤维膜吸收器内为疏水性聚丙烯中空纤维膜丝。

3. 如权利要求1所述的中空纤维膜脱除烟气SO₂的方法，其特征在于所述的吸收液为浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液。

4. 如权利要求1所述的中空纤维膜脱除烟气SO₂的方法，其特征在于所述的烟气通入流速为2-3m/S，吸收液通入流速为0.01-0.05m/S。