本发明涉及一种用羧酸盐水溶液吸收烟气中二氧化硫和同温度下对吸收剂再生的工艺方法。
技术背景
二氧化硫(so2)是大气污染物中危害较大的污染物之一，主要来自于煤炭的燃烧。我国是一个产煤和用煤大国，煤炭在一次能源消费中占70％左右，其中绝大部分用于直接燃烧。由于煤炭中含有1％左右的硫，因此燃烧过程产生大量的二氧化硫，如果燃烧的烟气直接排放将带来严重的环境问题。另一方面，二氧化硫是生产硫磺和硫酸的化工原料，我国是硫资源相对缺少的国家，每年我国为生产硫酸需进口大量的硫磺和硫酸。例如，2014年我国硫磺进口量为1024万吨，硫酸的进口量为141万吨。因此，对烟气中的二氧化硫进行捕集并回收利用(如制备硫酸或者硫磺)，既能解决环境问题，又能缓解硫和硫酸的进口压力，还有望给企业带来一定的经济效益。
目前，燃煤烟气脱硫(fgd)是解决燃煤二氧化硫污染的根本途径。fgd法中石灰石/石膏法已普遍应用且技术成熟，在国内外已经广泛使用。该技术存在的主要缺点：(1)由于脱硫后产生大量低品位石膏，难以利用，成为事实上的二次污染物，在一定程度上制约了该方法的应用；(2)每处理1吨二氧化硫，就要排放0.7吨的二氧化碳，虽然治理了烟气中的二氧化硫污染，但又增加了温室气体二氧化碳的排放；(3)没有实现硫的资源化利用。活性炭吸附烟气中二氧化硫的方法是一种有效的脱硫方法，但吸收过程中烟气的床层阻力较大，且产物是稀硫酸，存在设备的腐蚀问题和吸附剂活性炭再生困难问题。
燃煤烟气量大，需要大规模捕集技术。液体吸收法是一种适用于大规模捕集的有效方法。传统的吸收法采用的吸收剂是有机胺，在使用过程中存在较多的问题，一是吸收剂的挥发问题，带来二次污染且使得成本增大；二是设备腐蚀和再生能耗高等问题。近年来离子液体以其独特的性质和优良的吸收、解吸性能，在二氧化硫的捕集和资源化利用方面得到了广泛的研究，也取得了一定的阶段性成果。离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或近室温下呈液态的盐。离子液体吸收烟气中二氧化硫存在的主要问题是：离子液体的成本高，长期使用的稳定性差和再生能耗高等。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种成本低，无污染，稳定性好，再生能耗低的用羧酸盐水溶液吸收烟气中二氧化硫及同温再生的工艺方法。
本发明的工艺方法利用羧酸盐水溶液作为吸收剂吸收烟气中二氧化硫，然后在吸收温度下，通过与硫化氢进行反应生成硫磺来实现吸收剂的再生以及硫的回收。相比于传统的钙法脱硫方法，本方法既可以避免大量固体废弃物的产生，又可以回收二氧化硫，使其资源化；相比于活性炭吸附二氧化硫的方法，本方法具有：吸收过程中烟气的阻力小，产物是硫磺，没有设备腐蚀问题，且吸收剂的再生既温和又简单；与有机胺吸收法相比较，由于羧酸盐为离子型化合物，在所使用的温度范围内没有挥发性，不存在吸收剂挥发造成的二次污染问题和成本增加问题，当然也避免了设备腐蚀和再生能耗高的问题；相比于离子液体吸收法而言，本发明使用的羧酸盐吸收剂具有离子液体作为吸收剂吸收二氧化硫的特性，且价格低廉，加之同温度再生，因此再生能耗低，运行成本更低。
本发明的工艺方法的显著特点：吸收剂在吸收二氧化硫后，不用改变吸收剂的温度直接与硫化氢反应生成硫磺，即不用对体系进行加热，在与吸收温度相同的温度下对吸收剂进行再生，节省能量；由于吸收剂始终是在低温下操作，避免了高温下吸收剂性能的衰减，延长了吸收剂的使用寿命。
本发明的羧酸盐水溶液吸收剂吸收二氧化硫的原理为：在吸收温度下，二氧化硫溶于水中，形成亚硫酸；亚硫酸的酸性比羧酸的酸性强，因此，发生强酸制弱酸反应，即亚硫酸和羧酸盐发生复分解反应，生成亚硫酸碱金属盐和羧酸，在含水的吸收剂体系形成包含亚硫酸根、亚硫酸氢根、碱金属离子、羧酸根、氢离子和羧酸等的缓冲溶液，能高容量吸收二氧化硫。吸收二氧化硫后吸收剂的再生原理为：在与吸收温度相同的温度下，硫化氢可以与吸收剂中的二氧化硫反应生成固体硫磺，而硫化氢几乎不被吸收剂吸收，固体硫磺通过过滤或离心分离的方法实现分离，吸收剂得到再生；在该反应过程中二氧化硫被吸收剂活化，易与硫化氢发生反应生成硫磺。
本发明的目的是采用如下技术方案来实现的。
本发明的工艺是以羧酸盐水溶液作为吸收剂，在吸收温度为25℃－60℃、烟气中二氧化硫浓度为100ppm－10000ppm)(体积分数)条件下，吸收烟气中的二氧化硫气体，然后在与吸收温度相同的温度以及搅拌条件下，利用硫化氢与吸收剂中二氧化硫反应生成硫磺，回收硫磺，再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
如上所述的羧酸盐为乙酸钠、乙酸钾、乳酸钠、乳酸钾、丙二酸钠或丁二酸钠中的一种或几种。
如上所述的羧酸盐水溶液的浓度为30wt％－60wt％。当羧酸盐的浓度高于60wt％时，羧酸盐水溶液接近其饱和浓度，可能会出现过饱和状态，存在堵塞管路的风险，另一方面，羧酸盐水溶液的黏度显著上升，对传质和输运不利。当羧酸盐浓度低于30wt％时，有效吸收剂成分羧酸盐的含量降低，虽然每摩尔羧酸盐吸收二氧化硫的量变化不大，但单位质量吸收剂吸收二氧化硫的量显著下降，大量惰性组分水的循环使得运行成本加大。羧酸盐浓度在30wt％－60wt％范围内时，羧酸盐未达到饱和，不会出现固体，水的作用一方面可以降低吸收剂的黏度，有利于传质，另一方面可与烟气中的水分达到平衡，避免吸收大量的烟气中的水分，再生过程中也就免去除水分的能耗了。
如上所述的硫化氢与吸收剂中二氧化硫反应中硫化氢的压力为1atm－8atm。当硫化氢的压力过高(高于8atm)，会增加设备的投资；硫化氢的压力小于1atm时，二氧化硫与硫化氢的反应时间过长，影响单位时间、单位体积的反应效率。
如上所述的二氧化硫与硫化氢的反应时间为10min－60min。
如上所述的回收硫磺采用过滤或者离心分离的方式分离回收。二氧化硫与硫化氢的反应产物为大颗粒的固体硫磺，因此可以采用过滤或者离心分离的方式分离进行有效分离，使得吸收剂得到再生。
本发明与现有技术相比，本发明具备以下有益效果。
1、与传统的石灰石/石膏脱除烟气中二氧化硫法相比，本发明采用羧酸盐水溶液为吸收剂，不仅能脱除烟气中的二氧化硫，而且可以将其转化为硫磺，实现二氧化硫的资源化，同时没有废水和固体废弃物产生。
2、与传统的活性炭吸附烟气中二氧化硫的方法相比，本发明采用液相法脱除烟气中二氧化硫，烟气阻力小，有利于规模化应用；吸收剂再生容易；没有腐蚀性。
3、与有机胺吸收烟气二氧化硫的方法比较，本发明采用羧酸盐为吸收剂，既解决了吸收剂挥发的问题，避免了吸收剂挥发带来的二次污染问题和吸收剂损失增加的成本问题。在吸收剂的再生方面也有创新，吸收二氧化硫后的有机胺需要通过加热和减压实现再生，而本发明所用吸收剂的再生方法不涉及加热和减压过程，再生是在与吸收温度相同条件下实现，再生能耗低，吸收剂的使用寿命长。
4、与离子液体吸收烟气二氧化硫的方法比较，本发明采用羧酸盐水溶液为吸收剂，吸收剂成本低；目前报道的离子液体吸收二氧化硫后需要加热和减压再生，而本发明的再生方法不涉及加热和减压，再生温度与吸收温度相同，因此再生能耗低，吸收剂的使用寿命长。
5、本发明的烟气中二氧化硫的脱除方法的优点为：不产生或者产生很少量的废水(烟气的预冷却过程产生很少量的废水)，不产生固体废弃物，吸收剂环境友好，整个脱除过程产生的废弃物很少；二氧化硫转化成硫磺，便于储存和运输；吸收剂的成本低、使用寿命长；整个二氧化硫的脱除过程的运行能耗低。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明提供的羧酸盐水溶液吸收二氧化硫和同温度下再生的工艺方法做进一步详细的说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1
称取10.0g质量浓度为51wt％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度25℃的水浴中(即吸收温度为25℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度25℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，然后再鼓泡通过1#试管中的吸收剂，进行吸收二氧化硫，这里模拟烟气的流速为100ml/min。使用2个试管的原因在于：模拟烟气先鼓泡通过2#试管中的水，吸收水分达到饱和；这样再通过1#试管吸收二氧化硫时，水分含量不变，即水分吸收达到平衡，维持吸收剂中羧酸盐的含量恒定。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见hj/t56-2000，国家环境保护总局标准，固定污染源排气中二氧化硫的测定，碘量法)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.060g/g吸收剂。
将上述装有吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为25℃(即试管的温度为25℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.793g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为88％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例2
称取10.0g质量浓度为51wt％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度30℃的水浴中(即吸收温度为30℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度30℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0551g/g吸收剂。
将装有吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为30℃(即试管的温度为30℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.72g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例3
称取10.0g质量浓度为51wt％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0446g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.576g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例4
称取10.0g质量浓度为51wt％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度50℃的水浴中(即吸收温度为50℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度50℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.035g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为50℃(即试管的温度为50℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.443g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例5
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度60℃的水浴中(即吸收温度为60℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度60℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0242g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为60℃(即试管的温度为60℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.298g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为82％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例6
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为100ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.014g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应25min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.178g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为85％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例7
称取10.0g质量浓度为51wt％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为503ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0209g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.267g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例8
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.030g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应25min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.383g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为85％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例9
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为4850ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0623g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应25min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.805g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为85％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例10
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为10000ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.084g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为1.085g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例11
称取10.0g质量浓度为30％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0270g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.349g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例12
称取10.0g质量浓度为35％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0313g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.404g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例13
称取10.0g质量浓度为40％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0358g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.462g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例14
称取10.0g质量浓度为45％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0401g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.517g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例15
称取10.0g质量浓度为55％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0495g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.639g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例16
称取10.0g质量浓度为60％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0541g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，磁力搅拌下进行二氧化硫和硫化氢的反应(试管中事先放入磁子)，反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.697g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例17
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0447g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.10mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.10mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，磁力搅拌下进行二氧化硫和硫化氢的反应(试管中事先放入磁子)，反应60min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.579g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例18
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0444g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.30mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.30mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应40min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.573g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例19
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度25℃的水浴中(即吸收温度为25℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度25℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0604g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.70mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.70mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为25℃(即试管的温度为25℃)，搅拌条件下进行二氧化硫和硫化氢反应10min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.798g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为88％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例20
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0446g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.80mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.80mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应10min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.583g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为87％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例21
称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钾水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0390g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钾水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.504g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例22
称取10.0g质量浓度为40％的乙酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0478g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乙酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.603g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为84％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例23
称取10.0g质量浓度为40％的乙酸钾水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0408g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乙酸钾水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.507g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为83％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例24
称取10.0g质量浓度为30％的丙二酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0396g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的丙二酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行过滤分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.511g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例25
称取10.0g质量浓度为30％的丁二酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0364g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的丁二酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，磁力搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行过滤分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.459g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为84％。再生后的羧酸盐水溶液重复使用。
实施例26
称取10.0g质量浓度为47.5％的乳酸钠和乙酸钠(质量比2.4)水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0463g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠和乙酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.591g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为85％。再生后的羧酸盐混合物水溶液重复使用。
实施例27
称取10.0g质量浓度为34.5％的乙酸钠和丙酸钠(质量比1.3)水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0335g/g吸收剂。
将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠和乙酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.423g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为84％。再生后的羧酸盐混合物水溶液重复使用。
实施例28
本实施例为吸收剂乳酸钠水溶液吸收二氧化硫的重复使用实验。
吸收剂的第一次使用。称取10.0g质量浓度为51％的乳酸钠水溶液置于试管(1#试管)中，将该试管置于温度40℃的水浴中(即吸收温度为40℃)；称取10.0g水置于另一个试管(2#试管)中，将该试管也置于温度40℃的水浴中；将二氧化硫浓度为1970ppm(体积分数)的模拟烟气(氮气和二氧化硫的混合气体)，先鼓泡通过2#试管中的水，再鼓泡通过1#试管的吸收剂，模拟烟气的流速为100ml/min，进行吸收二氧化硫。吸收饱和后，采用碘量法测定吸收液中二氧化硫的含量(测量方法见实施例1)；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0449g/g吸收剂。
吸收剂的再生实验如下。将装有上述吸收二氧化硫后的乳酸钠水溶液的试管放入高压反应釜中，密封，用硫化氢置换其中的空气，通入0.60mpa的硫化氢(与气源连接并维持0.60mpa的硫化氢)，控制反应器的温度为40℃(即试管的温度为40℃)，磁力搅拌条件下二氧化硫和硫化氢反应30min后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.580g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。
吸收剂的第二次使用。将第一次吸收实验离心分离出来的吸收剂乳酸钠水溶液置于另一只同样尺寸的试管中，重复吸收二氧化硫的实验，吸收实验条件同上；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0445g/g吸收剂，吸收剂的第二次使用的吸收量是第一次的99.1％。
将上述吸收二氧化硫的吸收剂试管放入高压反应釜中，密封，重复上述吸收剂的再生实验，再生实验条件同上；反应结束后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.588g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。第二次使用得到的硫磺质量是第一次的101.4％。
吸收剂的第三次使用。将第二次吸收实验离心分离出来的吸收剂乳酸钠水溶液置于另一同样尺寸试管中，重复吸收二氧化硫的实验，吸收实验条件同上；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0441g/g吸收剂，吸收剂的第三次使用的吸收量是第一次的98.2％。
将上述吸收二氧化硫的吸收剂试管放入高压反应釜中，密封，重复上述吸收剂的再生实验，再生实验条件同上；反应结束后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.563g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为85％。第三次使用得到的硫磺质量是第一次的97.1％。
吸收剂的第四次使用。将第三吸收实验离心分离出来的吸收剂乳酸钠水溶液置于另一同样尺寸试管中，重复吸收二氧化硫的实验，吸收实验条件同上；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0444g/g吸收剂，吸收剂的第四次使用的吸收量是第一次的98.9％。
将上述吸收二氧化硫的吸收剂试管放入高压反应釜中，密封，重复上述吸收剂的再生实验，再生实验条件同上；反应结束后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.573g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。第四次使用得到的硫磺质量是第一次的98.8％。
吸收剂的第五次使用。将第四吸收实验离心分离出来的吸收剂乳酸钠水溶液置于另一同样尺寸试管中，重复吸收二氧化硫的实验，吸收实验条件同上；测量结果显示，吸收剂中二氧化硫的吸收量为0.0442g/g吸收剂。吸收剂的第五次使用的吸收量是第一次的98.4％。
将上述吸收二氧化硫的吸收剂试管放入高压反应釜中，密封，重复上述吸收剂的再生实验，再生实验条件同上；反应结束后，卸压，取出试管进行离心分离，洗涤并干燥产物硫磺，硫磺的质量为0.570g，计算得到吸收剂中二氧化硫的转化率为86％。第五次使用得到的硫磺质量是第一次的98.3％。