疏水性单管陶瓷膜接触器在SO2吸收中的应用

韩士贤，高兴银，符开云，邱鸣慧，范益群



疏水性单管陶瓷膜接触器在SO2吸收中的应用

韩士贤，高兴银，符开云，邱鸣慧，范益群

（南京工业大学化工学院，材料化学工程国家重点实验室，江苏南京 210009）

对平均孔径200 nm的氧化锆陶瓷膜进行疏水改性与表征，并将其组装制成疏水性单管陶瓷膜接触器，采用清水作为低成本吸收液，开展了陶瓷膜接触器在废气脱硫方面应用的研究。比较了亲、疏水陶瓷膜接触器的传质性能，考察了进气流量、吸收液流量、进气浓度和吸收液温度等因素对SO2脱除率和传质速率的影响，并对陶瓷膜接触器进行了长期稳定性测试。研究表明，疏水改性只改变陶瓷膜的表面性质（接触角达到132°），对形貌结构影响较小；与未改性的陶瓷膜相比具有更高的脱硫效率和总传质系数。SO2的脱除率和传质速率随吸收液流量的增加均增加；SO2的脱除率随进气流量和进气浓度的增加而降低，但传质速率增加；吸收液温度的升高不利于SO2的吸收；原料气中的CO2对SO2的脱除率影响较小。与传统的填料塔相比，陶瓷膜接触器具有更小的传质单元高度（HTU）值。陶瓷膜接触器脱硫效率高，可稳定操作，在废气脱硫方面具有良好的应用前景。

膜接触器；陶瓷膜；脱硫；疏水改性

引 言

船舶尾气年排放SO占全球排放总量的13%[1]，SO排放对生态环境和人类健康造成了严重危害[2-3]。IMO通过的《MARPOL附则Ⅵ》修正案对船舶SO排放标准进行了严格的规定[4]。2015年12月，国家交通运输部设立珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域为船舶大气污染物排放控制区。……