摘要: SO2是一种主要的大气污染物,烟气脱硫技术是目前控制SO2排放最有效,最具有市场意义的脱硫方法。吸附法相比于湿法的吸收具有明显的优势,操作简单、消耗很少甚至不消耗水,并且需要较少的能源,并且避免了在吸收过程中会引起液体的起泡、设备腐蚀、二次污... 展开 SO2是一种主要的大气污染物,烟气脱硫技术是目前控制SO2排放最有效,最具有市场意义的脱硫方法。吸附法相比于湿法的吸收具有明显的优势,操作简单、消耗很少甚至不消耗水,并且需要较少的能源,并且避免了在吸收过程中会引起液体的起泡、设备腐蚀、二次污染等问题。本文主要将对酸性气体具有很强亲和力的液体醇胺分子固载在具有大的比表面积的氧化石墨烯片层上,用于SO2气体吸附的研究。然后以PVDF为基膜,与改性的氧化石墨烯共混制备了改性氧化石墨烯/PVDF共混膜,研究其脱硫性能。主要工作和结论如下: (1)氧化石墨烯是石墨烯基材料的一种重要衍生物,具有独特的结构和性能;醇胺作为湿法脱硫中一种高效的吸收剂,对酸性气体具有很好的亲和力,在气体吸收放面具有很广泛的应用。本文以氧化石墨烯为载体,通过其表面的环氧基团和醇胺分子进行反应,将醇胺分子固载在氧化石墨烯的片层上。并对制备的氧化石墨烯和改性的氧化石墨烯进行了一系列的表征,研究了其对SO2的吸附性能。通过实验研究发现,较氧化石墨烯,醇胺固载改性之后的氧化石墨烯对SO2的吸附能力均提高,并且二乙醇胺改性的氧化石墨(GO-DEA)烯表现出了对SO2最好的吸附能力,达到了188.5mg/g,和传统的固体吸附剂相比同样显示出了较好的SO2吸附性能。研究了GO-二乙醇胺的吸附稳定性,结果证明在“吸附-解析”循环5次之后,GO-二乙醇胺仍表现出对SO2较强的吸附能力。 (2)以PVDF作为基膜,将醇胺改性GO与其共混,制备了具有SO2吸附功能的醇胺改性GO/PVDF共混膜并将其用于膜接触器脱硫。考察了GO和乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)改性氧化石墨烯/PVDF共混膜的SO2静态吸附性能;并将其用于膜接触器,以NaOH溶液为吸收液对其脱硫性能进行了研究,考察了吸附对SO2在膜中的扩散传递的促进及其对脱硫性能的影响。结果表明,在共混醇胺改性后GO后,膜对SO2的吸附性能明显提高,其中GO-DEA/PVDF膜表现出了最佳的SO2吸附性能,平衡吸附量可达7.68mg/g。将GO-DEA/PVDF膜用于膜接触器脱硫时,显示出了较高的脱硫效率以及较好的稳定性,在吸收液流速为30L/h时,GO-DEA/PVDF膜的脱硫率可达69％。 收起