文 献 综 述

1.膜吸收研究背景

二氧化硫主要来源于煤、石油等化石燃料的燃烧，是造成大气污染的主要酸性气体之一。为了有效的控制二氧化硫对大气环境及人类的严重影响，各国研究者已做了大量有关二氧化硫脱除的研究工作，湿法脱硫是目前一种脱硫效率较高且成熟的技术^[1]，但由于该技术采用塔或柱为吸收器，气液两相直接接触容易带来液泛、沟流、雾沫夹带等流体力学方面的缺点。因此需要寻求一种既有效又灵活的脱硫方法。

相比之下，膜接触器以膜材料为传质界面，气液两相间的流动互不干扰，从而避免了传统塔式吸收器的液泛、沟流、雾沫夹带等许多缺点^[2]。此外，膜接触器结构紧凑、装填密度高、气液两相接触面积大，单位体积的传质面积可达1500-3000m²，并且膜组件模块化设计易于放大或缩小，进行集成安装。

2.膜吸收的工作原理和脱硫过程

膜吸收是一种膜技术与气体吸收技术相结合的新型膜过程，它充分结合了膜分离法的结构紧凑性和化学吸收法的高选择性。它以分离膜为界面将气相主体与吸收液分开，利用膜孔来提供气液两相间传质的场所，再加上吸收液的吸收选择性，达到除去气相主体中特定组分的目的^[3]。

烟气中的二氧化硫杂水中发生如下反应：

整体来讲，上述反应可以描述为：

膜吸收的特点是利用多孔膜将气相和吸收液分开，气相和吸收液在微孔膜的开孔处的接触界面进行传质吸收，吸收过程如图1。

二氧化硫通过陶瓷膜中的孔道到达气液相界面AA#8217;处，二氧化硫与吸收液进行反应吸收。此过程位于靠近气液两相界面处的液相测进行，反应吸收之后，即向液相主体扩散。Zhang和Cussler^[4]利用疏水性聚丙烯膜研究了中空纤维膜组件内伴有化学反应的气-液传质过程。结果发现对于快反应体系(如H₂S、SO₂、NH₃)总传质速率仅受膜阻力的影响，但对于慢反应体系(如CO₂)，总传质阻力与其在液相中的传质阻力有关。