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磷化工团队在煤矸石浆湿法烟气脱硫技术研究取得新进展

文章来源:曹小华     发布时间:2024年03月08日     点击数:

2024年2月,银河娱乐yh网站(中国)官方网站、云南省磷化工节能与新材料重点实验室在化学工程领域知名期刊Chemical Engineering Journal上发表了题为“Novel desulfurization technology by employing coal gangue slurry as an absorbent: Performance and mechanism study”的研究论文,银河娱乐yh网站(中国)官方网站聂云祥和夏举佩教授为论文共同通讯作者,硕士研究生马晴为论文第一作者。

全球煤炭产量约80亿吨/年,中国约占50%,是世界上最大的煤炭资源消费国。然而,煤炭的燃烧过程会释放出大量的SO2,导致酸雨、雾霾等环境问题。为此,研究者们开发了上百种脱硫技术,但工业化运用的仅有几十种。目前,烟气脱硫技术主要存在经济运行成本较高、固液二次污染等问题,亟待开发绿色、低成本的脱硫技术。近年来,利用工业固体原料/废弃物为吸收剂脱除燃煤烟气中的SO2污染物已受到学者广泛关注。煤矸石是煤炭开采和洗选过程中产生的固体废物,中国的煤矸石储量和年增长量分别达到4.5-5亿吨和0.37-0.55亿吨,是世界上煤矸石储量最大的国家。鉴于此,本团队发明了一种利用煤矸石作为脱硫剂脱硫的新方法,可以实现固体废物资源化利用和SO2污染物治理的双重目标。在这篇论文中,研究了工艺操作条件对SO2吸收率的影响,优化了脱硫工艺操作参数,实验表明煤矸石浆具有较好的脱硫性能,脱硫容量可达33.12 g SO2/L煤矸石浆。此外,根据对脱硫过程中气、液、固三相物质组成的分析,确定了脱硫活性物质和产物。煤矸石中溶解的Fe3+对SO2的有效吸收有显著影响。SO2在水中溶解形成的HSO3-在微量Fe3+的催化作用下可迅速转化为SO3自由基,从而诱导SO5•−、SO4•−、HO2、HO等活性氧化物质,促进SO2向SO42-的转化,实现高效脱硫,这项研究对煤矸石浆脱硫技术的工业化应用具有重要的指导意义。

该研究工作得到了银河娱乐yh网站“双一流”面上项目、云南省重大科技计划项目以及云南省磷化工节能与新材料重点实验室等平台的资助。

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