超重力技术及其在环保中的应用(3)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:13

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国内对于超重力技术的应用研究起步相对较晚，但也取得了显著的成果，主要应用在油田注水脱氧、制备纳米材料、强化除尘过程和强化生化反应过程等方面。下面介绍超重力技术在环保领域的几种应用。

3.1 气体脱硫

从烟气中脱除SO2是消除大气污染、控制SO2排放的一项重要措施。万冬梅等[13]以氨或碳铵溶液作吸收剂，利用超重机脱除硫酸厂尾气中的SO2，吸收后得到的亚硫酸铵产品可用作化肥（适用于缺硫的土壤）、药厂原料和造纸原料（亚铵代替烧碱制草浆使造成污染的黑液变为肥水是造纸厂减少污染的重要方法之一）。一组工业试验条件及结果如下：气体流量150m3/h，气相SO2的体积分数为5×10-3，气液比600800,液相NH4HCO3浓度0.244mol/L,温度28-31°C，超重机出口气体中SO2的体积分数为100×10-66(世界银行标准为SO2的体积分数小于或等于300×10-6）。设计处理脱除SO2气量为5000m3/h的工业试验超重机即将投入运行。该项工业试验如获得成功，将为电厂的烟气脱硫处理打下良好基础，取得较好的环境效益和社会效益。

陈昭琼等[14]利用超重力场强化传质的新型旋转吸收器，用于烟气脱硫可获得较好的脱硫效果，用清水吸收时的脱硫率达70%-80%；用含有催化剂Mn2 的水溶液吸收时的脱硫率达90%-95%。而在直径300mm的“旋风水膜—旋流塔板”二级脱硫设备中，用清水做脱硫试验，脱硫率为30%-36%。

邓先和等从1995年开始对波纹碟片填料旋转床的理论和应用进行研究，在应用方面目前正在与海军合作，将超重力技术应用于潜艇内，用清水（海水）脱除闭式循环柴油机系统产生的废气中的二氧化碳。

3.2 强化除尘过程

传统的工业除尘器在除尘效率和处理量方面随着工业除尘标准的提高，已不能满足环境保护的要求。张健等［15]将超重力技术应用于除尘，取得了初步的试验结果，见表1。

从表1可以看出，利用超重力技术的旋转除尘器虽然在平均压降方面与喷淋塔和电除尘器相比处于一定的劣势，但其分离效率高达99.9%,切割粒径达到10-8的数量级。综合考虑平均压降、分离效率、切割粒径等指标，与传统的除尘设备相比，利用超重力技术的旋转床除尘器显示出一定的优势。如果对旋转床的填料结构加以改进，研制出气体阻力低而传质性能好的填料，则可降低平均压降，从而降低系统的风机电耗。在采用了这种高效的气液传质装置后，不仅使系统设备的占地面积或空间体积大幅度减小，节省大量的基建投资，而且设备重量轻、维修方便，可缩短检修工期。设备费用比传统设备大大降低，有利于降低生产成本

4 结语

超重力技术是一项新兴的强化传递过程的技术，应用在环保、化工、材料、能源等领域可以大大强化传递过程。由于它具有广泛适用性和特殊性能，正日益受到各个领域科学工作者的重视，被认为是强化传递和多相反应过程的一项突破性新技术，被誉为“化学工业的晶体管”和“跨世纪的技术”。近年来，关于它的基础理论研究取得了一定的成果，但尚有待于进一步深入。但从整个工业应用来看，应用潜力还有待于进一步挖掘。

5.参考文献略

[第一作者]赵晓曦（1972-），男，湖南省临澧县人，华南理工大学化学工程专业博士研究生，主要从事环境化工、传热与节能工程的研究。

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