石灰石/石膏脱硫液的分析及HNCO加成反应研究

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本论文包括两部分内容:一是石灰石/石膏脱硫液的分析。石灰石/石膏法湿法脱硫虽然能够降低烟气中二氧化硫的排放浓度,但烟气中水汽及所含可溶性盐的大量排放,应该是我国大面积灰霾爆发的主要因素。二是HNCO加成反应的研究,这为SO2与HNCO的加成反应提供了实验基础,它们的反应机理可能成为一种新的烟气脱硫反应。  一、石灰石厢膏脱硫液的分析  本论文综述了燃煤烟气湿法脱硫的现状及所存在的问题,通过对石灰石/石膏法湿法脱硫烟气中水汽及所含水溶性盐的详细分析,说明了湿法脱硫所存在的问题。  论文通过雾霾实验测量脱硫液的PM值,得出湿法脱硫清液的PM10在2500以上,PM2.5在600以上。对石灰石膏法脱硫浆液进行比重测定,得出水溶性盐含量1.4%,烟囱排放50℃饱和烟气中湿度在100-200g/m3,1m3烟气中可含有无机盐在1.4-2.8g,其排放量大约是SO2(SO2排放标准35mg/m3)的40-80倍。我们通过计算,得出水溶性盐排放量可能超过三种常规污染物的总和,这可能是我国雾霾大面积高强度发生的一个主要原因。  二、HNCO加成反应研究  在工业试验中已得到HNCO与SO2能够很好地发生反应,为了进一步其反应机理、产物及反应条件,本论文对HNCO的加成反应进行了比较详细的研究。HNCO与乙醇反应时,一分子乙醇可与两分子HNCO加成,生成脲基甲酸乙酯,不在继续与HNCO反应,这可能与脲基甲酸乙酯形成螯合的六元环有关;HNCO与正丁胺反应得到产物比较单一而且产率较高的丁基脲。丙酸及甲酰胺与HNCO反应时,一分子反应底物可与多分子HNCO加成。红外图谱分析表明:HNCO与乙醇、丙酸、正丁胺、甲酰胺等反应生成的产物中都带有-NH2。  在上述HNCO加成反应研究的基础上,进行了HNCO与SO2加成反应的研究,设计了两套实验装置,探索到一条易收集产物、耐酸性的实验装置,并得到了较佳的反应条件。测定了反应产物的含硫量,并对反应产物进行了提纯和一系列的结构表征,探讨了其反应机理。
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