1、
一种固定烟气中CO2的工艺流程如下:
(1) “反应Ⅰ”中,CO2与过量氨水反应的离子方程式为________。
(2) “反应Ⅰ”中,提高烟气中CO2去除率的可行措施有________(填字母)。
a. 采用高温 b. 加快烟气流速 c. 增大氨水浓度
(3) 若测得滤液中c(CO32-)=10-2 mol·L-1,则Ca2+是否沉淀完全?________(填“是”或“否”)。[c(Ca2+)<10-5 mol·L-1时视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10-9]
(4) “反应Ⅱ”中,溶液的pH和导电能力变化如图1所示,导电能力初始时快速降低,后来逐渐上升的原因是____________________________________________。
(5) CaCO3可用于调节废水的pH,以除去其中的Fe3+。溶液pH对除铁效率影响如图2所示。
①除铁时应控制溶液的pH为________(填字母)。
a. 0.5~1.5 b. 1.5~2.5 c. 2.5~3.5
②除铁时pH稍大会生成Fe(OH)3胶体,显著降低除铁效率,其原因是________。
CO2+2NH3·H2O===2NH+CO+H2O c 是 初始时快速降低,是由于NH、CO (或HCO)等离子浓度因反应快速降低所致;后来由于氨水的电离及过量Ca(OH)2的电离导致离子浓度增大,导电能力逐渐上升 b Fe(OH)3胶粒小不易过滤;Fe(OH)3胶粒吸附离子带相同电荷相互排斥,导致沉淀速率慢
该工艺的目的是收集固定烟气中的CO2,先将烟气通入足量的氨水中,通过反应可将其转化为;再向反应后的溶液中加入石灰乳,石灰乳即Ca(OH)2的悬浊液,因此可再通过反应将转化为CaCO3沉淀,同时也使得氨水再生;将反应后的混合液过滤后,再经过洗涤和干燥即可得到纯度较高的CaCO3。
(1)反应Ⅰ中,CO2与过量氨水反应的离子方程式为:;
(2)a.升高温度会降低CO2的溶解,同时也会使氨水挥发,对提高去除率不利,a项不符;
b.加快烟气流速,会使气体与氨水的接触时间缩短,对于吸收CO2不利,b项不符;
c.增大氨水的浓度,可以使得CO2与氨水的反应速率加快,对提高去除率有利,c项符合;
答案选c;
(3)若,那么溶液中,Ca2+已经完全沉淀;
(4)溶液的导电能力与溶液中离子的总浓度以及离子所带的电荷量有关;初始时导电能力快速降低,是由于反应Ⅰ的发生使得和等离子浓度快速降低所致;后来导电能力又上升,由于反应Ⅰ生成的氨水的电离以及过量的Ca(OH)2电离导致离子的浓度又增加所致;
(5)①由图像可知,pH=2左右,铁的去除率较大,因此除铁时最好将溶液的pH控制在1.5~2.5,b项正确;
②胶体由于分散质粒子直径较小,可以透过滤纸,因此不便过滤;此外,Fe(OH)3胶体颗粒由于带相同的电荷,导致彼此之间相互排斥,难以沉降,这些都对除铁不利。
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