二氧化硫化学式范例6篇

二氧化硫化学式

二氧化硫化学式范文1

以《化学教学指导意见》为依据,以贯彻落实三个教学维度为里理念,以建构主义教学观为指导进行设计。体现自主学习和人与自然的和谐相处。

二、教材分析

本节的酸雨问题、环境保护和防治问题又是当今社会的热点,是帮助学生逐渐形成可持续发展思想的好素材。是贯彻落实情感态度与价值观教学理念的好时机。《二氧化硫的性质和作用》这一节是元素化合物知识中最后第二种元素硫的一种氧化物,前面学过钠、镁、铝、铁、铜,氯、碳等元素及其化合物(酸性氧化物)的性质。最后一节是氮及其化合物性质。初中学过酸性氧化物的性质,也学了用化合价升降来分析氧化还原反应。因此在《二氧化硫的性质和作用》这一节学习方法上可借鉴前面的知识和经验,对最后一节氮及其化合物的学习也起指导作用。因此在教方面因突出以学生为主体、教师为指导的思想。创设情境,引导学生思考、讨论,运用已有知识经验,通过自己的建构而掌握新的知识。在学方面要引导学生质疑、提出问题,培养自主学习。转变学生的学习方式。

三、学情分析

学生对本课内容有一定的了解,有一定的比较、类推的能力。但对元素及其化合物的学习如何有系统地进行不清楚。学生可能采取个别死记的方式来学习性质。不能理论联系实际。

四、教学目标

1、学习化合物学习的一般方法,知道一般从几个方面着手。

2、能用化学方程式表示二氧化硫的化学性质,能列举酸雨的一些危害。

3、体验化学对解决环境的贡献,能从化学原理角度理解酸雨的防治方法。

4、培养推究意识,学习用比较、类推等方法进行自主学习。

五、重点、难点

二氧化硫的化学性质、环境意识、学习策略为重点。正四价的硫元素的三类化合物具有还原性、学习策略应用为难点。

六、教学策略和手段

应用媒体、实验,根据建构主义的教学观采用自主学习、探究学习的教学策略。

七、课前准备

学生查阅酸雨危害的相关知识。教师准备相关实验(针筒、点滴板、

药品)

八、教学过程

新课引入:

展示两幅图片:一幅是没有遭酸雨破坏的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音,另一幅是几年后遭酸雨破坏后的十分荒凉的惨状画面。(充分应用情境,激发学生的学习兴趣。应用这两种情景,给学生视觉上的刺激,激发学生学习本节的欲望)。

产生问题:什么原因使优美的环境遭到破坏?

学生讨论、回答问题:是酸雨造成的。

产生问题:指出酸雨还有哪些危害。

学生讨论、回答问题:建筑、石雕、土壤、生物等等。

产生问题:酸雨中的溶质是什么物质?

学生讨论、回答问题:有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,

引出课题: 硫酸型酸雨该溶质是怎样形成的?即二氧化硫是如何转变成硫酸的?

上课过程:

设问:二氧化硫是酸性氧化物吗?酸性氧化物一般具有哪些化学性质?

学生活动:写出二氧化碳与水反应的方程式,二氧化碳与氢氧化钡溶液反应的方程式,二氧化硅与氧化钙反应的方程式。

产生问题: 二氧化硫有这些性质吗?

实验探究:

学生活动:学生分组实验

1、用充有40ml二氧化硫的针筒吸入5ml水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡、观察体积变化。

2、在点滴板上分别放pH试纸、4―6滴氢氧化钡溶液、4―6滴氯化钡溶液,然后滴二氧化硫的水溶液,观察现象。

学生讨论得出结论、板书

一、二氧化硫的物理性质

能溶于水、无色、有刺激性气味的气体(放爆竹是的气味)。

二、二氧化硫的化学性质

二氧化硫和水反应生成弱酸,能使澄清氢氧化钡溶液变浑浊(生成BaSO3沉淀),不能使氯化钡溶液变浑浊。

(酸性氧化物)

产生问题:除了从酸性氧化物角度考虑,还有没有其他角度来研究其性质呢?

SO2如何演变成酸雨中的H2SO4呢?

问题:根据P89图,酸雨形成过程,有几种途径?硫元素的化合价发生怎样的变化?

学生看书、讨论得出结论:有两条途径。实质正四价的硫元素被氧化。

产生问题:如何用实验验证第二条途径呢?

实验探究:

分组实验:在点滴板上滴加3―4滴氯化钡溶液,然后滴加3―4滴H2O2,观察现象。

然后滴加SO2的水溶液,观察现象,然后滴加盐酸,观察变化。

学生讨论分析得出如下结论

1、现象 无---白色沉淀---不消失

2、只能是BaSO4沉淀

3、亚硫酸被氧化成硫酸

板书:4、SO2的还原性

2SO2+O2 2SO3

2H2SO3+O2=2H2SO4

讨论练习:亚硫酸和双氧水反应方程式

问题:除了从酸性氧化物、化合价角度考虑,还有没有其他其性质呢?

板书:5、漂白作用

演示实验:在小试管中加入品红后,再注入SO2的水溶液,然后套上气球,振荡、观察、加热、观察、冷却、再观察

学生描述现象:

SO2 冷却

品红---无色---红---无

产生问题:与次氯酸漂白有何不同?

经常有这样的报道:查获某种粉丝、银耳等物质的违规漂白,这是用什么漂白的呢?

根据实验能不能说明亚硫酸易分解?

小气球另一作用是什么?

问题解决:二氧化硫的漂白原理是其和有色物质化合生成不稳定无色化合物,而使之漂白。但此物质不稳定,所以受热或长时间后易恢复原来的颜色,是暂时漂白。而其它具有漂白性的物质是由于其具有强氧化性将有色物质氧化成无色物质,是永久漂白。

用二氧化硫漂白的,但残留量大大超标。二氧化硫还可用来灭菌,做食物和干果的防腐剂。能说明亚硫酸易分解,否则二氧化硫不会进入小气球中。小气球另一个作用是环保。

问题: SO2有用的一面,但也有害的一面,如何消除有害的一面呢?

学生阅读资料卡:燃煤烟气的脱硫

知识介绍:石油和煤的成分里都含有硫,1吨的煤含有5~50kg的硫,

一吨的石油含有5~30kg的硫,硫在燃烧时将产生2倍于硫重量的二氧化硫,

全世界每年排放到大气中的二氧化硫,在1.5亿公吨以上!随之而来便是空气的质量越来越差,产生酸雨;

板书:三、大气中SO2主要来源和防止原理

来源:化石燃料的燃烧、含硫金属的冶炼、硫酸的生产。

防止原理:酸性氧化物性质、盐还原性

展示: 一幅是治理后的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音。

学生练习:1为治理二氧化硫的污染,降低燃烧时向大气排放的二氧化硫,工业上将石灰石和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)的化学方程式

2、下列物质中硫元素只显示还原性的是( )

A.H2S B.SO2 C.S D.H2SO4

3、能够证明CO2中含有SO2的方法有中 ( )

A.通入澄清石灰水中 B.通入饱和CaCl2溶液中

C.通入品红溶液 D.先通入饱和NaHCO3溶液,再通入澄清石灰水中

九、知识结构或板书设计

十、作业设计

课本95页:1、2、3、5、7、9

问题讨论:

1、CO2和SO2性质的异同点

2、氯气也是强氧化剂,如何设计实验证明它能氧化亚硫酸?如何书写其反应方程式?

3、一瓶无色气体,可能含有HCl,HBr,SO2中的一种或几种。将其通入氯水中,得到无色透明溶液,将此溶液分成两份,一份加入BaCl2和HCl溶液,析出白色沉淀;另一份加入AgNO3和HNO3溶液,也有白色沉淀生成。则下面结论正确的是 ( )

A.原气体中肯定含有HCl B.原气体中可能含有HBr

二氧化硫化学式范文2

1实验探究式教学模式的构建

1.1提出实验探究主题

在开展实验探究式教学的时候,首要任务便是提出实验探究的主题,并要对实验的注意事项以及操作技巧、目的、方法进行分析,这样才能提高学生的实验操作效率.另外在提出实验探究主题的时候,还要对问题进行设计,对情景信息设计,要全面考虑外在因素与内在因素.由于高中化学实验内容与人们的生活联系密切,所以需要加强情景设计,以提高学生参与实验探究的意义为主.

1.2重视实验探究过程

实验探究过程中要加强学生对化学物品的认识与了解,帮助与组织学生开展实验设计与操作.引导学生对实验中出现的现象进行观察与分析,同时及时进行记录.让每位学生都能够在实验探究中对化学知识加以了解,并且通过实践能提高学生的合作探究能力,提高学生的主观能动性.

1.3对实验探究进行归纳与总结

在完成实验之后需要引导学生对实验现象进行分析,并且还要对化学知识进行归纳与总结.这一过程不仅可以加深学生对化学知识的印象,并且还会帮助学生构建完善的化学知识网络体系.

1.4对实验探究进行思考

对化学实验探究进行思考是最后一个步骤,同样也是最为关键的步骤,在这一步骤之中学生要对整个实验过程进行反思与分析,并且能根据实验结果做出实验报告,对实验现象提出自己的看法.

2实验探究式教学模式的实施

在构建步骤之后要及时地将实验探究式教学模式应用到课堂之中,这是实验探究式教学模式构建的意义,也是推动高中化学教学的关键所在.比如在对二氧化硫制法与性质检验的时候,教师需要设置情景,并且要结合相关的情况,可以通过案例讲解二氧化硫对社会及人类的重要性及危害性,并引导学生讨论如何能有效防止二氧化硫的危害,这样一来不仅导入课题,而且调动了学生的积极性.紧接着,可将全班同学分为4个小组,让学生自主设计实验进行探究:1)探究二氧化硫属于酸性氧化物.提供pH试纸、石蕊试剂、饱和的碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液.2)对二氧化硫的还原性进行探究,所需要的化学药品包括溴水、氯水、碘水.3)对二氧化硫的氧化性加以探究,所提供的试剂包括硫化氢溶液、硫化钠溶液、淀粉碘化钾试纸.4)对二氧化硫的漂白性进行探究.很多学生认为可以利用溴水验证二氧化硫的漂白性,因为布条发生褪色现象.这时教师可提问学生:是二氧化硫的还原性导致布条褪色还是漂白性?该装置的第1步是硫酸溶液与亚硫酸钠发生化学反应,生成二氧化硫,二氧化硫气体经过品红试剂的时候会出现褪色现象,再经过实验加热后溶液会恢复原先的颜色,由此可以证明二氧化硫具有漂白性,在实验中如果颜色没有恢复,那么可以说明之所以形成褪色的原因是由于还原性造成的.该实验装置中设置了尾气收集装置,主要是利用氢氧化钠溶液来吸收反应生成的二氧化硫气体,由此可以得知这一装置比较环保,能够体现出学生的创造性思维.在实验结束之后教师组织学生对二氧化硫的性质进行总结,并且通过这种方式能够加深学生的学习兴趣,提高化学教学质量.

二氧化硫化学式范文3

关键词:湿法;烟气;脱硫技术

中图分类号:C35 文献标识码: A

引言:

当前在众多脱硫技术中,烟气脱硫技术的效果得到各国的认可,受到广泛的关注和应用。烟气脱硫技术顾名思义就是运用物理或化学的方法将烟气中的二氧化硫进行固定或消除的一种脱硫技术,相较而言,化学吸收的速度要远远快于物理吸收的速度。烟气脱硫技术常用干法、半干法、湿法三种方式,其中湿法是目前应用最广效果最好的脱硫方法。其原理是在燃烧后,让烟气与化学液体发生反应或利用物理液体吸收烟气,以此达到固定或消除烟气中SO2的目的。

一、烟气脱硫技术机理问题分析

工厂排出的烟气主要有烟尘、SO2等成分,这些是形成酸雨的主要成分,用化学材料进行脱硫,可以确保其有害成分迅速降低。炭基材料、金属氧化物、载体催化剂、稀土催化剂均能达到此效果,但是其中的技术应用是比较困难的,其中,选择性催化还原法与非选择性催化法的使用更是难中之难。随着科技水平的不断提升,利用石灰或石灰石开展SCR工艺,也可以高效脱硫,保证其实现最大限度的脱硫效果与经济效果。利用这些有效的工作机理开展技术研发工作,克服众多困难,一定能够达到我们想要的目标。

二、湿法烟气脱硫的研究现状

湿法烟气脱硫主要指的是浆状吸收剂以及液体吸收剂等在湿状态下进行的脱硫处理以及脱硫产物处理。此脱硫方法具备着脱硫效率高以及反应速度快等优势,但是在发展的过程中,应该及时的对烟气温降以及结垢等问题进行解决。比较成熟的湿法脱硫技术主要为海水脱硫、双碱法脱硫、钙基脱硫、氨法脱硫以及镁基脱硫等。

1、镁基脱硫

镁基脱硫技术一般选择具备丰富来源以及良好化学活性的氧化镁当作原料,把其制作成浆液,再通过氢氧化镁浆液对烟气中的二氧化硫进行吸收。相关的专家学者在实验室内,通过碱性铁矿渣制成了镁基脱硫剂,并且利用模拟试验装置对其烟气脱硫的具体效果进行了研究。此模拟试验的研究结果显示:在氢氧化镁乳浊液的气液体积为每立方米5升、质量浓度为每升20.8克到42.6克、而烟气停留时间大致为30秒的情况下,可以有效的降低烟气中二氧化硫的质量浓度,且脱硫效率已经超过了88%。

镁法脱硫技术具备着费用高与工艺复杂等弊端,但是其不存在结垢问题,其终产物选择了再生方式,不仅有效的节省了吸收剂,还略去了废物处理的问题。

2、钙基脱硫

一般使用的钙基脱硫技术(石灰石--石膏法)往往是通过石灰石浆液对烟气中含有的二氧化硫进行吸收,发生反应生成亚硫酸钙,再被空气中的氧气氧化成为硫酸钙。大量的专家学者把不同的添加剂加入到钙基吸附剂中,从而有效的使其脱硫效果得到改善。相关的专家学者通过水合作用把粉煤灰、硫酸钙以及氧化钙等合成活性较高的脱硫吸附剂。利用统计学实验、遗传运算法则以及神经网络法则等,研究出了合成吸附剂的最优化方案以及完整模型。同时,该专家学者还针对不同条件,通过钙基吸附剂实施了脱硫实验,并对烟气中氧气与一氧化氮在烟气脱硫中具有的协同作用进行了阐述。

现阶段,钙基脱硫技术是一种较为成熟的脱硫工艺,其脱硫率已经超过了90%。同时,钙基脱硫技术在具备着运行可靠性高以及效率高等优势的同时,其还存在着废水排放多、占地面积大、初期投资大以及设备易结垢等弊端。

3、氨法脱硫

氨法脱硫技术一般分成两个步骤,即脱除二氧化硫以及氧化亚硫酸氢铵。其一,脱除二氧化硫的目的主要为对烟气中含有的二氧化硫进行洗涤,使烟气得到净化,从而生成亚硫酸铵溶液。其二,氧化亚硫酸氢铵的目的主要为把亚硫酸铵溶液在空气中发生氧化反应,生成硫酸铵溶液,再使其干燥结晶。相关的专家学者对氨法脱硫技术以及应用在燃煤锅炉装置中的效果进行了研究,其监测结果显示:脱硫装置运行后,此系统的脱硫效率已经超过了96%,而锅炉烟气中所排放的二氧化硫质量浓度也有效的得到了改善,并完全符合排放标准。

氨法脱硫技术具备着脱硫效率高、工艺简单以及副产物硫酸铵可当作化肥的优势。但是在进行脱硫的过程中,在对亚硫酸铵进行氧化时,则需要大量的额外能量,从而导致系统的运行费用以及能源消耗有所增加;而氨还具备着挥发性,由此而导致的氨损失以及尾气污染等现象,既会促使氨的利用率有所降低,还会导致出现二次污染。以上存在的这些弊端都对氨法脱硫技术的高效发展产生了制约与抑制。

4、双碱法脱硫

双碱法因为选择液相吸收的方式,而亚硫酸氢盐与亚硫酸盐进行对比,其更加容易溶解,以此则有效的对结垢问题进行了改善,从而有效的获得具有较高纯度的副产物石膏。但是双碱法也具备着一定的弊端,即在进行操作时,亚硫酸钠会出现氧化反应生成硫酸钠,而硫酸钠很难再生,所以需要一直向系统内添加氢氧化钠或者是亚硫酸钠,这就在很大的程度上使碱的耗用量增加,从而对石膏质量产生严重的影响。

三、湿法烟气脱硫技术的发展趋势

湿法是目前应用最广的脱硫方法,约占世界上现有烟气脱硫装置的85%。烟气脱硫技术的巨大效果得到了国际上各国的认可,成为当前科研的重点,需要重点攻克的难题就是烟气中二氧化硫浓度过低的问题。因为巨大的烟气量,使得实际操作中需要一次性投入很多,实施过程中也需要技术人员不断进行维护,以防止过度腐蚀和二次污染。当前,湿烟囱成为大国普遍采用的方式,可有效降低污染,减少费用支出,取得了不错的效果。烟道腐蚀问题也是困扰我们多年的难题,是未来烟气脱硫技术需要攻克的难题之一。

二氧化硫化学式范文4

关键词:火电;电厂;脱硫;污染;防治

1 火电厂脱硫方式概述

1.1 燃烧前脱硫技术

以前燃烧前脱硫是物理、化学或生物方法在煤炭脱硫,投资大、技术高成本和应用程序并不积极。近年来,随着科学技术的发展,人们提出了从源头上控制二氧化硫,是洗煤的主要方法和整体煤气化联合循环技术(IGCC)。

硫在高硫煤矿中的含量比较高,脱硫从源头来解决这个问题,可以有效地控制二氧化硫。80%-90%的煤炭在发达国家进行了燃烧前的脱硫,一方面,去除硫在煤中的含量,另一方面为了提高资源利用率,减少流量。为了控制二氧化硫,国家应该完全支持煤矿建设的自由煤,减少火力发电厂对周围环境的污染。

未开发的整体煤气化联合循环技术在20世纪,煤的气化,然后气体燃烧驱动燃气轮机发电。技术优势:热效率高,煤中的硫可以脱掉98%,二氧化碳可以回收,产生很少的固体渣,技术上成熟的同时,可以大规模生产。

综合煤炭综合利用系统是一个独特的热力循环系统,它将煤气化炉和形成了一套循环流化床锅炉煤粉燃烧系统,锅炉燃烧效率可以达到88%,取代燃气轮机和汽轮机是洁净煤的生产过程。

1.2 燃烧中脱硫技术

在脱硫中,燃烧过程中是燃烧和脱硫同时进行的。在这个过程中不但可以脱硫也大大减少二氧化硫的排放,提高热燃效率,也大大降低了消耗,流化床燃烧脱硫技术和炉内喷钙的技术更加成熟。

流化床燃烧脱硫技术点和循环流化床燃烧室(CFBC)和增压流化床燃烧(PFBC)技术。CFBC增加煤吸附床燃烧室,在正常压力下从高炉下沸腾燃烧,加压流化床原则和大气流化床相似,燃烧室压力为大气压8-15。炉内喷钙技术简单、低成本、高脱硫效率。流化床燃烧技术研究在中国已经取得了很大的进步,应用本地化后的成熟。

1.3 燃烧后脱硫技术

燃烧后脱硫技术指的是炉气脱二氧化硫排放技术。这种方法有很多,国际上一些发达国家积极发展烟气脱硫的新技术,该技术,脱硫率高,运行可靠,易于工业化。随着技术的发展,脱硫装置,减少成本的更完美的工艺,占地面积少,变得先进、高效和低成本的脱硫技术。烟气脱硫技术是广泛使用的。

1.3.1 湿法脱硫技术

在国外技术比较先进的电厂烟气脱硫主要是湿法脱硫技术,大多数与石灰石/石膏湿法脱硫技术,和脱硫效率高,吸收剂利用率高,设备运行效率高。新一代的湿式石灰石/石膏法有三个特点:(1)氧化的控制方法,采用加强氧化和抑制亚硫酸盐氧化的氧化两种手段来控制速度,可以大大减少拥堵,规模和腐蚀等问题。(2)提高烟气流速,气体流速增加到5.5-6.0m/s,比常规叠加速度增加了一倍,这可以增加脱硫过程的传质速率,完整的过程,设备,能源消耗和覆盖比原来更好。(3)开发一种新型的喷雾设备,新设计的喷嘴压降较低,密度高,因此可以减少喷层、吸收塔的高度越低,降低成本。

新技术现在在简化过程系统的进一步发展,提高烟气速度10m/s。并使用新型的吸收塔是规模较小,占地面积少,更适合老单位。

1.3.2 海水烟气脱硫技术

在烟气二氧化硫的治疗中,海水烟气脱硫技术的应用通常是在海边建发电厂。原理是使用海水作为吸收剂,因为水的碱度吸收二氧化硫,水的碱度越高,可以更多的吸收二氧化硫。空气吸收二氧化硫后水通过曝气过程,吸收液体酸,某些用pH8海水中和后可以直线下降,海洋生态环境不造成二次污染。过程脱硫率高,操作简单,脱硫成本低、实用。

1.3.3 电子束烟气脱硫技术

电子束烟气脱硫技术是使用电子加速器产生的电子束辐照烟气,氨的存在条件下,烟气中二氧化硫和氧化氮可以转化为硫氨、氨、硝酸盐去除率超过90%和90%。工艺流程简单,运行可靠,操作方便,无堵塞、腐蚀和泄漏问题。它是一种新的脱硫技术不会产生二次污染。

1.3.4 氨法脱硫:利用氨气和氨水与二氧化硫和氮氧化物反应

氨法脱硫:利用氨气和氨水与二氧化硫和氮氧化物反应,起到脱硫、脱硝的作用。

2 我国火电厂脱硫存在的问题

在中国自70年代以来的烟气脱硫设备从国外引进,但到目前为止,只有不到1%的装机容量和一些中小型燃煤电厂锅炉烟气脱硫。

(1)脱硫成本和产物出路问题。由烟气脱硫装置,介绍了目前主要的问题是工厂建设和运营成本高,另一方面,当前主要的烟气脱硫技术的应用,在国内和国外,无论是进口“石灰石-石膏法”,“旋转喷雾干燥法”,或简单的国内脱硫除尘一体化技术,因为产品没有出路的问题。

(2)烟气脱硫技术在国外本地化是一个重要的方式促进烟气脱硫技术的发展,但不是唯一的方式,烟气脱硫技术的发展在中国取得快速进步。提倡以湿式石灰石-石膏法为主的烟气脱硫技术,通过引进国外制造业本地化的烟气脱硫装置,减少了烟气脱硫装置建设投资,降低脱硫成本。

3 结束语

经济全球化发展迅速,我国的建设也需要越来越多的能源消耗,同时也对我们的环境要求越来越高,使用新的技术脱硫是治疗电厂污染唯一途径,不仅可以降低企业的经营成本,对我国的火力发展有积极作用。

参考文献

[1]武晓明.探析火电厂脱硫装置的安全运行和管理措施[J].经营管理者,2016(15).

[2]黄大为,刘志向,杨春雨,等.计及网损成本的发电权交易模式[J].电力系统自动化,2010(5).

[3]刘建华.浅析350MW超临界发电机组协调控制系统的控制策略[J].数字技术与应用,2013(8).

[4]吕素,黎灿兵,曹一家,等.基于等综合煤耗微增率的火电机组节能发电调度算法[J].中国电机工程学报,2012(32).

二氧化硫化学式范文5

[关键词]二氧化硫 污染特征 环境容量 实证分析

中图分类号:X131 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0225-01

前言:工业化进程的加快以及城市化水平的提高,带来了严重的环境污染问题,尤其是大气污染中的二氧化硫,素有大气污染元凶的称谓,其对于人体健康以及生态系统的影响非常巨大,必须得到足够的重视。相关环境监测部门应该强化认识,做好区域内二氧化硫污染状况的全面分析,确定二氧化硫的环境容量,尽可能将排放量控制在环境容量之内,减少其对于大气的污染。

1 实证事例

某省会城市位于中原地区,属于国家重要的综合交通枢纽,地处华北平原的南部,黄河中下游地区,总面积达到7446平方公里,下辖多个市辖区,固定人口加上流动人口超千万。总体地势西南高、东北低,从西南部以此为构造侵蚀中低山地、构造剥蚀丘陵、倾斜平原以及冲积平原。在市区内划分有多个区域,包括高新区、金水区等,中部地区以商业为主,西部工业发达,东部地区属于高新技术开发区,设置有大量的高校和科研院所,经济发达。不过与此同时,该市存在着非常严重的大气污染问题,常年雾霾笼罩,主要大气污染物为PM2.5、PM10以及SO2等,这里主要对SO2的污染特征以及环境容量进行分析,希望能够为污染的防治和环境治理提供一些参考[1]。

2 二氧化硫污染特征

2.1 污染状况

在该市市区范围内设置10个环境检测点,利用专业的设备,对二氧化硫污染状况进行检测分析。这10个环境检测点分别布设在中心商业区(4个)、西部工业区(3个)以及东部高新区(3个)。对2009年到2013年的检测数据进行分析和整理,可以得到二氧化硫月均浓度的变化曲线,如图1所示。

结合曲线图进行分析,可以明显看出,在冬春季节,二氧化硫的污染最为严重,尤其是11月到来年1月,二氧化硫的月均浓度达到峰值,夏秋季节相对较好。而结合二氧化硫的年均浓度曲线(图2)可知,除2012年外,其余几年均超出国家二级标准,最高的2009年超出国家标准0.6倍,属于重度污染[2]。

2.2 原因分析

分析市区内二氧化硫污染严重的原因,主要是受气象、交通、工业等因素的影响。结合环境监测站收集到的气象资料,该市全年以偏西风为主,运用Pasquill稳定度分类方法,分析市区稳定性,得到的最终结论为B-C,即处于弱稳定和不稳定之间,有利于空气的扩散,但是由于工业区位于西部,在主导风向的影响下,会给整个市区的大气环境造成负面影响。另外,该市位于北方地区,冬季取暖需求大,而且以燃煤取暖为主,在这种情况下,冬春季节的二氧化硫浓度也就居高不下。

3 二氧化硫环境容量

3.1 标准限值确定

市区包含多个分区,控制区域总面积在1288.32平方公里,属于环境空气质量的二类分区,因此需要执行《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中的二级标准,标准限值见表1。

3.2 环境容量计算

结合有关专家学者的研究,在对控制区域内大气二氧化硫环境容量进行计算时,修正A-P值法应该算是最为简单、最为便捷的方法,同时由于研究应用较多,方法的可靠性和准确性较好。

在该控制区内,二氧化硫环境容量可以利用相关公式计算

其中,Q表示二氧化硫环境容量,104t/a,A表示二氧化硫总量控制系数,104km2/a,c表示区域内的控制浓度,mg/m3,S表示控制区域的面积,km2。

控制区域内二氧化硫的控制浓度同样可以通过公式求得

公式中,表示控制区域标准年均浓度限值,mg/m3,表示二氧化硫的背景浓度值,mg/m3[4]。

3.3 控制系数明确

在二氧化硫环境容量计算中,总控制系统A是一个至关重要的参数,相关研究表明,A值的计算同样能够通过公式获得,有

在公式中,VE表示通风系数,与混合层的高度H和混合区域的平均风速u密切相关,有VE=H×u,结合从气象部门获得的相关数据,u的取值为2.2m/s,根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》中的相关标准,混合层高度H的计算公式为

公式中,表示10m高低位置的平均风速,单位为m/s,参照环境监测站采集的数据信息,取值为3.72,为混合层系数,可以通过查表的方式获取,其值为0.051,f表示地转系数,为地转角速度,取值7.29×10-5rad/s,表示地理纬度,取35°。

代入相关数值进行计算,可以得到控制区混合层高度为2268m,A指为13.941×104km2/a,而结合相关标准,该市的A值在4.2-5.78×104km2/a,取最大值,最终得到控制区域二氧化硫的环境容量为12.55×104t/a[5]。

4 结论与建议

结合上述分析,可以看出,该市市区的二氧化硫排放总量远低于环境容量,不过其年均浓度超出了国家二级标准,主要污染源是西部工业区的重污染企业。对此,立足该市的发展特点,提出几个防控建议:一是调整工业布局,尽量将位于上风向的重污染企业迁移到下风向,减少其对于市区大气环境的污染;二是对于污染比较严重的企业,应该加强监管,督促其做好烟气脱硫处理,减少工业废气中二氧化硫的含量;三是应该对市区的能源结构进行优化,以更加清洁环保的能源,如天然气、地热等代替燃煤,促进市区空气质量的改善。

参考文献:

[1] 余益民.中国生活二氧化硫污染的地域性特征分析――基于面板数据的实证研究[J].经济研究导刊,2012,(24):135-136.

[2] 聂丽曼,刘剑锋,秦山.二氧化硫污染特征及其环境容量的研究[J].硅谷,2014,(17):155-156.

[3] 薛文博,王金南,杨金田,等.淄博市大气污染特征模型模拟及环境容量估算[J].环境科学,2013,34(4):1264-1269.

二氧化硫化学式范文6

[关键词]湿式氨法;烟气脱硫;措施

作为当前燃煤电厂和大型煤化工工厂有效控制SO2气体排放的关键技术,烟气脱硫技术可依据脱硫反应物状态及脱硫剂适用类型分成湿法、半干法与干法三种,而湿法脱硫工艺应用相对广泛,约占脱硫总装机容量的4/5左右。而湿法脱硫工艺又可以分成氧化酶法、石灰石-石膏法、双碱法、钠碱法和氨法等。而湿式氨法脱硫技术具有运行可靠性高、不存在二次污染、脱硫效率高等优点,在实际应用中越来越受到企业的关注。因此,加强有关湿式氨法烟气脱硫工艺的研究,对于改善湿式氨法烟气脱硫技术应用质量具有重要的现实意义。

一、湿式氨法烟气脱硫反应机理及特点

1、反应机理

湿式氨法烟气脱硫技术是一种选用氨水或液氨等氨类作为吸收剂,对烟气中存在的SO2气体进行脱除且对副产物硫酸铵进行回收的烟气脱硫技术。其主要反应机理可分成两部分:

(1)吸收过程:SO2+H20+xNH3=(NH4)xH2-xSO3。采用氨对烟气内的二氧化硫进行脱除,反应形成亚硝酸氢铵中间产品。

(2)氧化反应:(NH4)xH2-xSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4。对吸收反应后的非稳定亚硫酸氢铵产物进行氧化处理,形成稳定的硫酸铵,也就是常用硫铵化肥。[1]

2、技术特点

(1)可同时进行脱硫脱硝处理:氨法脱硫的吸收剂氨可吸收NOx,脱硫时形成的亚硝酸铵可对NOx实施还原,脱硫与脱硝可同时进行,且脱硝率可达到25%左右;(2)系统经济性高,脱硫系统液气相对较低,功能较少,相比石灰石-石膏法可节省50%的能耗;并且系统设计简洁,工艺流程平滑流畅,氨法脱硫系统装置自身阻力低,所需组件少,系统稳定,节省了维护与检修成本;依据相关实际应用数据可知,相比石灰石-石膏法,该工艺流程总运行费用可节省20%左右;(3)燃煤硫分的高适应性:该工艺可用于处理燃煤硫分在0.4%~8%的烟气,且对中、高硫煤的处理具有更高的经济性,锅炉使用成本也相对降低,具有较高的环保效益和经济效益;(4)实现完全资源化,该工艺可将二氧化硫、氨等制成磷铵、硫酸铵、硝铵等化肥产品或二氧化硫、硫酸等化工产品,生成产物可完全进行再次利用;(5)二氧化碳排放相对保持稳定,无增加,是一类低碳技术;(6)无二次污染,该工艺不排放废气、废渣、废水等,不存在石灰石-石膏法脱硫石膏技术处理的问题;(7)设备小而简单,系统装置不存在废水处理、原料预处理等环节,脱硫副产物工艺处理过程简洁;相比石灰石-石膏法脱硫技术可节省占地一半以上。[2]

二、湿式氨法烟气脱硫技术优化措施分析

1、硫酸铵结晶工艺与处理

氨法脱硫系统在改进后,因硫酸铵洁净粒度较细,传统的离心机难以完成分离,形成的硫酸铵产物难以析出,容易导致浓缩段固含量超过标准值,氧化段浆液密度可升高至1220kg/m3,与饱和状态大致相同,脱硫系统运行稳定性难以保证。可采用的措施有:

(1)离心机适应性改进:在对硫铵结晶粒度进行控制的同时可适应性改进离心机板网,以提升其分离性能。由于传统氨法脱硫工艺脱硫塔内硫铵结晶颗粒相对较大,采用的离心机板网细度通常在0.3~0.4mm,当前的氨法脱硫工艺塔内饱和结晶颗粒相对较小,粒度仅为0.1~0.15mm。在实际应用中可适当调整离心机板网缝隙,控制在0.15~0.18mm,以获得最佳结晶粒度;且可选用2507镀硬质合金的板网,以节省生产能耗。

(2)氧化风系统增容:依据实际监测探明,硫铵结晶恶化过程多发生在中高硫煤状态下,原因为中高硫状态下硫酸铵氧化率降幅过大,极限状态下可至85%,氧化率较低很容易产生较多的亚硫酸铵,由此影响硫酸铵结晶。实际应用中可在一台脱硫塔停止运转的间隙内,将其氧化风机与另一台脱硫塔连接,由此增大脱硫塔总氧化风量。

2、净烟气气溶胶控制

在湿式氨法烟气脱硫工艺中,很容易产生较多的气溶胶颗粒。依据氨法脱硫吸收反应与溶胶形成抑制机理,可对脱硫塔进行分段设计,采用吸收、浓缩结晶、氧化的上中下段多功能喷淋复合塔,并外设结晶循环槽保持同浓缩段的联通,不同段间采用隔板及气、液工艺连通通道。不同结晶段的关键脱硫工艺过程可分别在独立的功能单元区完成,以确保氧化液、吸收液及浓缩液依据功能调整组分、密度及pH值,依照各自吸收反应与逸氨控制过程机理实现其工艺目标,由此避免气相反应,完成气溶胶源头调控,进而获取最佳吸收率和最低逸氨量和最优气溶胶排放浓度。[3]

若在实际应用中仍存在净烟气氨逃逸量过大的问题,可采用以下措施进行改进:调整pH值,使其控制在5.5~6.5间;对煤配置状态进行优化,尽可能降低燃料煤中硫含量,调整脱硫塔入口烟气二氧化硫浓度在较低水平,入口烟气温度亦应满足设计标准;调整氧化率,使其保持在99%以上,以确保蒸发浓缩时无亚铵的二次分解,且方便结晶;在脱硫整体工况条件下应保证按照标准液气比运行。另外依据分段式复合吸收塔工艺过程,可在吸收塔除雾器上增设水洗层,利用清水对烟气进行重复洗涤,以脱除并回收烟气中的溶胶铵盐和氨,进而克服烟气拖尾难题。按照以上措施实施处理,在原烟气二氧化硫浓度为1500mg/m3工作状况下,水洗段前总尘可达105.6mg/m3,而水洗段后的总尘可降至30.25mg/m3,净烟气总尘可降低至30%。

3、脱硫效率提升工艺

氨法脱硫塔内的二氧化硫吸收通常为一个相对复杂的反应过程,气液传质面积、气液传质速率、反应温度、气液接触面积、吸收液组分等都会在一定程度上影响脱硫效率。在实际运行中可采取的工艺措施有:在吸收段采用12m3/h的大流量三层喷淋喷头,并将一二层喷淋方向由向上改为向下,层间距增大至1.8m,以提高气液接触时间及传质面积;另可在吸收段喷淋层主管路处设置一条跨线,以改进喷淋层尾端喷淋雾化效果。

结束语

烟气脱硫质量将直接影响化工企业生产质量及环保效益,特别是今年年初新环保法实施以来,烟气脱硫质量更是影响化工企业生存的根本,因此,相关技术与研究人员应加强有关湿式氨法烟气脱硫技术研究,总结相关技术优化措施,以逐步提升烟气脱硫水平。

参考文献

[1]王晓宇,王彦明.氨法烟气脱硫技术及适用性分析[J].化工生产与技术,2011,06(10):61-62.

[2]孟庆义,袁生,陈衍东.湿式氨法脱硫在烟气脱硫中的应用[J].氮肥技术,2012,13(14):74-75.

[3]鲍静静,印华斌,杨林军,颜金培.湿式氨法烟气脱硫中气溶胶的形成特性研究[J].高校化学工程学报,2010,05(35):57-58.

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