实验4-烟气脱硫实验

实验4烟气脱硫实验一、实验目的和意义本实验在筛板吸收塔中采用5%NaOH或Na2CO3溶液吸收SO2。通过实验可初步了解利用筛板塔进行吸收净化有害气体的实验研究方法，通过实验要达到以下目的：1、了解筛板塔的基本结构及其吸收净化酸性气体的工作原理。2、测定筛板塔的吸收效率和压力损失。3、了解碘量法测定SO2含量的原理，学会SO2浓度分析、计算。二、实验原理含SO2的气体可采用吸收法净化。由于SO2在水中溶解度不高，常采用化学吸收方法。吸收SO2的吸收剂种类较多，本实验采用碱性喷淋液（5%NaOH或Na2CO3溶液）净化吸收SO2气体。吸收过程发生的主要化学反应为：2NaOH+SO2——Na2SO3+H2ONa2CO3+SO2——Na2SO3+CO2Na2SO3+SO2+H2O——2NaHSO3实验过程中通过测定筛板吸收塔进出口气体中SO2的含量，即可近似计算出吸收塔的平均净化效率，进而了解吸收效果。气体中SO2含量的测定采用碘量法。筛板塔的压降通过U形压差计测出筛板塔进出口气体的静压差即可（筛板塔进出口管道直径相等）。三、实验装置、仪器和试剂1、实验装置图4-1SO2吸收净化装置实验装置如图4-1所示。喷淋液从PVC水箱中通过泵加压，流经液体转子流量计后由筛板塔上部经喷淋装置进入塔内，吸收SO2后由塔下部排出，气体流量由热球风速仪读出。空气由风机加压后进入缓冲罐，SO2从SO2钢瓶流出，经过流量计计量后进入缓冲罐，经缓冲罐混合后的含SO2空气从塔底进气口进入筛板塔内，与喷淋液充分混合、接触、吸收，尾气由塔顶排出。2、实验仪器SO2筛板净化塔D=200mm，H=1000mm1个；增压泵15WG7-6型，功率90W，额定流量7L/min，额定扬程6m1台；9-19型高压离心通风机功率1.5KW，转速2900r/min1台；SO2钢瓶（含气体）1个；转子流量计（水）LZS-10（60-600）L/h1个；热球风速仪1台；风量调节阀蝶阀1个；大气采样器KC-6D型1台；碱式滴定管（配铁架台）1根烧瓶、烧杯、三角瓶、移液管（5ml、10ml）若干。3、试剂（1）喷淋液（5%NaOH或Na2CO3溶液）的配置：称取工业用烧减或纯城500g，溶于10L水中，作为吸收系统的喷淋液；（2）采样吸收液的配制：取11g氨基磺酸铵，7g硫酸铵，加入少量水，搅拌使其溶解，继续加水至1000ml，以0.05mol/L硫酸和0.1mol/L氨水调节pH至5.4；（3）碘贮备液（0.1mol/L）配制：称取1.27g碘放入烧杯中，加入4g碘化钾，加水2.5mL，搅拌至全部溶解后，用水稀释至100mL，贮于棕色试剂瓶中；标定：取25m1碘贮备液，以0.05mol／L硫代硫酸钠溶液滴定，溶液由棕色变为淡黄色后加0.5％(重量体积百分比)淀粉溶液5ml，则颜色变为蓝色，继续滴定直到碘淀粉的蓝色恰好消失为止，记下滴定量。化学反应式为；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6碘溶液浓度由下式计算：式中，为碘溶液浓度，mol/L；V为消耗的硫代硫酸钠溶液的体积，ml；为硫代硫酸钠浓度，0.1mol/L。（4）碘标准溶液（0.01mol/L）配制：准确吸取100mL碘贮备液于1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，贮存于棕色瓶内，保存于暗处；（5）硫代硫酸钠溶液（0.05mol/L）配制：取26g硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）和0.2g无水碳酸钠溶于1000mL新煮、并冷却的水中，加10mL异戊醇，充分混匀，贮于棕色瓶中。放置三天后进行标定。若混浊，应过滤。标定：将碘酸钾（优级纯）于120～140℃干燥1.5～2小时，在干燥器中冷却至室温。称取0.9～1.1g（准确至0.1mg）溶于水，移入250mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。取此溶液25ml置于三角瓶中，加2g碘化钾，溶解后加5ml硫酸溶液，轻轻摇匀。于暗处放置5分钟，加入75ml水，以硫代硫酸钠溶液滴定。至溶液由棕色变为淡黄色后，加5%淀粉溶液5mL，继续用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色恰好消失为止，记下消耗量（V）。另取25ml蒸馏水，以同样的条件进行空白滴定，记下消耗量（V0）。硫代硫酸钠溶液浓度可用下式计算：式中，为硫代硫酸钠浓度，mol/L。W为碘酸钾的质量，g；V为滴定碘消耗的硫代硫酸钠溶液体积，ml；V0为空白实验消耗的硫代硫酸钠溶液体积，ml；35.67为碘酸钾分子量的一半。（6）0.5％淀粉溶液配制：取1.5g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，倒入300ml煮沸的饱和氯化钠水中，继续煮沸直至溶液澄清（放置时间不能超过一个月）。四、实验步骤1、正确连接实验装置，检查是否漏气，在PVC水箱中注入配制好的碱性喷淋液；2、在玻璃筛板吸收瓶中装入采样用的吸收液10ml；3、打开液泵，打开流量计阀门，调节液体流量，使液体均匀喷布，并沿吸收塔缓慢流下，控制液体流量在35L/h，记录流量；3、开启风机，打开流量计阀门，调节空气流量，待吸收塔能正常工作后，开启SO2气瓶，并调节其流量，使空气中的SO2含量为0.1～0.5%（体积）；5、等塔内操作完全稳定后，开始测量记录数据：进气流量Q1、喷淋液流量Q2；6、在塔的上下取样口用大气采样器同时采样。采样时，先将装入吸收液的吸收瓶放在大气采样器的］型金属架上。吸收瓶上和玻璃筛板相连的接口与大气采样器的进气口相连；吸收瓶上另一接口与取样口相连（注意：不能接反）。然后开启大气采样器，以0.5L/min的采样流量采样2分钟（视气体中SO2浓度大小而定）；取样两次。7、在进口SO2浓度和流量不变的情况下，改变喷淋液流量，重复上述操作，测量SO2出口浓度，共测4～5组数据；8、实验完毕后，先关掉SO2钢瓶，再停止供液，最后停止风机；9、样品分析：将采样后的吸收瓶内的吸收液倒入锥形瓶中，并用5mL吸收液洗涤吸收瓶2次，洗涤液并入锥形瓶中，加5ml淀粉溶液，以碘溶液滴定至蓝色，记下消耗量（V）。另取相同体积的吸收液，进行空白滴定，记下消耗量（V0），并将结果填入表4-1中。五、数据记录与处理1、实验数据的处理（1）由样品分析数据计算气体中SO2的浓度：式中，为SO2浓度，mg/mN3；V为滴定样品消耗碘溶液的体积，ml；V0为滴定空白消耗碘溶液的体积，ml；32为0.5SO2的分子量；Vnd为标准状态下的采样体积，L；Vnd可用下式计算：式中，为采样流量，l/min；为采样时间，min；Tm为流量计前气体的绝对温度，K；Pm为流量计前气体的压力；kPa；B0为当地大气压力，kPa。（2）吸收塔的脱硫效率：式中，为净化效率；C1为SO2入口浓度；C2为SO2出口浓度。2、实验表格记录：表4-1、SO2浓度测定实验数据记录时间____________大气压力____________室温__________测定