1实验探究式教学模式的构建
1．1提出实验探究主题
在开展实验探究式教学的时候,首要任务便是提出实验探究的主题,并要对实验的注意事项以及操作技巧、目的、方法进行分析,这样才能提高学生的实验操作效率．另外在提出实验探究主题的时候,还要对问题进行设计,对情景信息设计,要全面考虑外在因素与内在因素．由于高中化学实验内容与人们的生活联系密切,所以需要加强情景设计,以提高学生参与实验探究的意义为主．
1．2重视实验探究过程
实验探究过程中要加强学生对化学物品的认识与了解,帮助与组织学生开展实验设计与操作．引导学生对实验中出现的现象进行观察与分析,同时及时进行记录．让每位学生都能够在实验探究中对化学知识加以了解,并且通过实践能提高学生的合作探究能力,提高学生的主观能动性．
1．3对实验探究进行归纳与总结
在完成实验之后需要引导学生对实验现象进行分析,并且还要对化学知识进行归纳与总结．这一过程不仅可以加深学生对化学知识的印象,并且还会帮助学生构建完善的化学知识网络体系．
1．4对实验探究进行思考
对化学实验探究进行思考是最后一个步骤,同样也是最为关键的步骤,在这一步骤之中学生要对整个实验过程进行反思与分析,并且能根据实验结果做出实验报告,对实验现象提出自己的看法．
2实验探究式教学模式的实施
在构建步骤之后要及时地将实验探究式教学模式应用到课堂之中,这是实验探究式教学模式构建的意义,也是推动高中化学教学的关键所在．比如在对二氧化硫制法与性质检验的时候,教师需要设置情景,并且要结合相关的情况,可以通过案例讲解二氧化硫对社会及人类的重要性及危害性,并引导学生讨论如何能有效防止二氧化硫的危害,这样一来不仅导入课题,而且调动了学生的积极性．紧接着,可将全班同学分为4个小组,让学生自主设计实验进行探究:1)探究二氧化硫属于酸性氧化物．提供pH试纸、石蕊试剂、饱和的碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液．2)对二氧化硫的还原性进行探究,所需要的化学药品包括溴水、氯水、碘水．3)对二氧化硫的氧化性加以探究,所提供的试剂包括硫化氢溶液、硫化钠溶液、淀粉碘化钾试纸．4)对二氧化硫的漂白性进行探究．很多学生认为可以利用溴水验证二氧化硫的漂白性,因为布条发生褪色现象．这时教师可提问学生:是二氧化硫的还原性导致布条褪色还是漂白性?该装置的第1步是硫酸溶液与亚硫酸钠发生化学反应,生成二氧化硫,二氧化硫气体经过品红试剂的时候会出现褪色现象,再经过实验加热后溶液会恢复原先的颜色,由此可以证明二氧化硫具有漂白性,在实验中如果颜色没有恢复,那么可以说明之所以形成褪色的原因是由于还原性造成的．该实验装置中设置了尾气收集装置,主要是利用氢氧化钠溶液来吸收反应生成的二氧化硫气体,由此可以得知这一装置比较环保,能够体现出学生的创造性思维．在实验结束之后教师组织学生对二氧化硫的性质进行总结,并且通过这种方式能够加深学生的学习兴趣,提高化学教学质量．
[关键词]烟煤锅炉及炉窑；湿式烟气脱硫；脱硫效率测试；二氧化硫质量浓度；一氧化碳质量浓度
中图分类号：TF704.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）24-0048-01
燃煤锅炉及窑炉湿法烟气脱硫技术方法主要有氨法、钙法、钠法、镁法、碱式硫酸铝法、磷氨肥法，其中以钙法湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺应用最为广泛【1】。实际工作中，按照《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462-2009）（以下简称技术规范）规定的方法测试钙法湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺的脱硫效率，测试过程过于繁琐，要测量测试烟道截面积、烟气动压、烟气静压、烟气流速、烟气湿度、烟气温度、现场大气压力、现场环境温度等多个技术参数，而且测试结果误差大，因此，探讨钙法湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺脱硫效率的快速且准确的测试技术是非常必要的。
1影响烟气脱硫效率测试结果准确度的因素
技术规范规定，脱硫效率为烟气通过脱硫装置脱除的二氧化硫的量与脱硫前烟气中所含二氧化硫量的比值，按以下公式计算【2】：
m=（C塔前硫×Q塔前-C塔后硫×Q塔后）/（C塔前硫×Q塔前）×100%（1）
式中：m―脱硫塔脱硫效率
C塔前硫―脱硫塔前烟气中SO2质量浓度，mg/m3；
Q塔前―脱硫塔前烟气流量，m3/h；
C塔后硫―脱硫塔后烟气中SO2质量浓度，mg/m3；
Q塔后―脱硫塔后烟气流量，m3/h。
按照技术规范规定测试钙法湿式脱硫塔的脱硫效率，影响测试结果准确度的因素有烟道截面积、烟气动压、烟气静压、烟气流速、烟气湿度、烟气温度、现场大气压力、现场环境温度、二氧化硫质量浓度等技术参数的测试，其中烟气湿度测试技术复杂一些，对脱硫效率测试结果影响最大。烟气湿度测试方法主要有冷凝法、重量法、干湿球法【3】。燃煤锅炉烟气二氧化硫应用湿法脱除，所排烟气含水量很大，应用以上三种方法测试，每种方法测试误差都很大（尤其在高寒地区），从而严重影响脱硫效率测试结果的准确度。
2钙法湿式脱硫过程烟气组成的变化
燃煤工业锅炉及窑炉的烟气主要由悬浮的少量颗粒物、燃烧产物、未燃烧和部分燃烧的燃料、氧化剂以及惰性气体（主要为氮气）等组成。燃烧可能释放出的污染物有：二氧化碳、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、酮和稠环碳氢化合物等。湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺是采用石灰石或者石灰浆液脱除烟气中二氧化硫的方法。反应机理是：用石灰石或者石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫，首先生成亚硫酸钙【4】：
CaCO3+SO2+0.5H20CaSO30.5H2O+CO2
CaO+SO2+0.5H2OCaSO30.5H2O
经过脱硫塔后的烟气中的各种污染物，二氧化硫量减少，二氧化碳量增加，同时，少量氮氧化物也与碱性石膏反应，烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、酮和稠环碳氢化合物等污染物也不同程度地被石膏吸收，而一氧化碳由于其特殊的物理性质和化学性质，在烟气脱硫过程中很稳定，可用公式表示为：
C塔前碳×Q塔前=C塔后碳×Q塔后（2）
式中：C塔前碳―脱硫塔前烟气CO质量浓度，mg/m3；
Q塔前―脱硫塔前烟气流量，m3/h；
C塔后碳―脱硫塔后烟气中CO质量浓度，mg/m3；
Q塔后―脱硫塔后烟气流量，m3/h。
严格地说，脱硫时鼓入脱硫塔内的用于氧化的空气必然带入一氧化碳【5】，但这部分一氧化碳量较烟气中的一氧化碳量相比很少，可以忽略不计，因此公式（2）是成立的。
3钙法湿式脱硫烟气脱硫效率的快速测试
根据上述讨论，我们将（1）式中等式右边的的分子、分母同时除以C塔前碳×Q塔前并同时考虑C塔前碳×Q塔前=C塔后碳×Q塔后，显然，（1）式的计算结果是不变的，则（1）式变换为：
m=[1-（C塔后硫×Q塔后（C塔后碳×Q塔后）/（C塔前硫×Q塔前）（C塔前碳×Q塔前）]×100%（3）
将（3）式化简为：
m=[1-C塔后硫C塔后碳）/（C塔前硫（C塔前碳）]×100%（4）
应用公式（4）测试钙法湿式脱硫效率的优点是：不需测试烟道截面积、烟气动压、烟气静压、烟气流速、烟气湿度、烟气温度、现场大气压力a、现场环境温度等多个技术参数，仅需通过测试脱硫塔前后的烟气二氧化硫与一氧化碳的质量浓度等2个技术参数。如果烟气二氧化硫及一氧化碳均采用仪器法现场测量【6】，即可现场快速计算烟气脱硫效率。与技术规范规定的烟气脱硫效率测试方法相比，该方法减少了多参数测试误差，提高了烟气脱硫效率测试结果的准确度。
4结语
通过测试烟气中二氧化硫和一氧化碳的质量浓度从而测试出钙法湿式脱硫烟气脱硫效率的测试方法较技术规范规定的测试方法简便得多，从理论上讲，该方法也是科学可靠的，可以在实际工作中推广使用。
参考文献
[1]王玉斌主编.大气环境工程师实用手册[M]，北京，中国环境科学出版社，2003：33.
【关键词】石灰石-石膏湿法烟气脱硫；氧化空气；火电厂
1、前言
目前，火电厂烟气脱硫使用最广的工艺是：石灰石-石膏湿法烟气脱硫。其中二氧化硫吸收系统是石灰石-石膏湿法烟气脱硫的核心部分，而空气氧化系统则是二氧化硫吸收系统中的重要组成部分。许多学者关注着石灰石-石膏湿法烟气脱硫中氧化过程，致力于解决工程中的结垢问题。但这些研究只停留在微观形式上，不能满足宏观上对具体氧化反应要求。
2、强制氧化
目前，火电厂烟气脱硫使用最广的工艺是：石灰石-石膏湿法烟气脱硫。而石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的主要技术是喷淋塔。随着科技的发展，常规的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术已经趋于成熟；石灰石-石膏湿法烟气脱硫的化学过程已经得到进一步的提高，虽然目前仍对烟气脱硫的化学过程仍不太了解。但吸收塔的理论已经更新到了液滴表面。
2.1影响氧化的因素
火电厂烟气脱硫使用最广的工艺是：石灰石-石膏湿法烟气脱硫。其中二氧化硫吸收系统是石灰石-石膏湿法烟气脱硫的核心部分，而空气氧化系统则是二氧化硫吸收系统中的重要组成部分。而在空气氧化系统中常用的氧化方式为氧化空气管网、搅拌器加氧化空气喷枪组合式，氧化空气管网又称为固定式空气喷射器。搅拌器加氧化空气喷枪组合式简称为氧化空气喷枪技术。强制氧化、自然氧化、抑制氧化是石灰石-石膏湿法烟气脱硫氧化工艺的三种方法。其中，强制氧化是目前各国最常采用的工艺，由于受吸收塔浆液密度、深度、温度、PH值、氧化率及空气压力、氧化空气设计形式等各方面的影响，使得运行要求和总效果也不尽相同。
2.2自然氧化的影响
自然氧化是原烟气中的氧将脱除的二氧化硫氧化。原烟气中氧气的浓度越高、含量越大，自然氧化的份额越高、概率也越大。强制氧化的空气量越小，代表着自然氧化率越高。
2.3浆液的影响
浆液的密度、深度、温度、粘度都对强制氧化有深刻的影响。
（1）浆液中的溶解固体、杂质等决定了浆液的密度。其中溶解的物质不同，对氧化的作用也不同，可能抑制，也可能催化。而溶液中的杂质则会促进细小气泡的生成，破坏大气泡的产生，这样有利于传质；但如果杂质聚集在气液界面，阻碍大气泡的扩散和流通，就不利于传质。（2）浆液越深，氧化空气气泡上升时间越长，则氧气的溶解量、利用率也随之升高，但氧气风机的电耗也会增加。所以，浆液深度一般为5m-7m。（3）氧化反应的速率、氧气的溶解与扩散都会受到温度的影响。温度升高，氧气的扩散性会增加，但其溶解性会降低。（4）浆液的粘度对气泡的稳定、上升速度、分子扩散有深刻的影响。而由于气泡直径对传质的影响，使可利用的界面表面区域也受到影响。
2.4PH值的影响
PH值的提高，可以促进二氧化硫的吸收，但会降低氧化率。氧化风机自身能量影响着管网型氧化空气的扩散，而非喷射点搅拌器的能量；而喷枪型氧化空气的扩散则恰好相反，它受喷射点搅拌器的能量影响，而非氧化风机自身能量。
2.5氧化风机选型
氧化风机主要用来提供氧化空气，一般根据风量确定风机型号。氧化风机一般按两运一备或一运一备设计。
3、强制氧化空气供给技术研究
氧化空气系统供给有塔内、塔外两种形式。塔内的是氧化空气供给模式，塔外是氧化空气管道和氧化风机。氧化空气供给技术是多种多样的。
3.1吸收塔浆液悬浮技术
浆液悬浮技术包括机械搅拌技术和脉冲悬浮技术两方面。其主要作用是防止浆液沉积在塔底结垢，传播扩散氧化空气，充分氧化亚硫酸钙或重亚硫酸钙。机械搅拌技术可以与空气氧化系统中的氧化方式为氧化空气管网、搅拌器加氧化空气喷枪组合式分别进行配套使用和设计。而脉冲悬浮技术仅可以与氧化空气管网技术配套使用和设计。
3.2氧化空气管网技术
氧化空气管网技术是浆液空气氧化的技术之一，它可以与机械搅拌技术和脉冲悬浮技术分别进行配套使用和设计，也可以单独设置。管网是在吸收塔断面分布等距离开孔的多根管子组成，它们可以往浆液内喷空气。而氧化空气管网的好坏直接关系着传质的效果。氧化空气管网技术的特点：（1）均匀分布氧化空气，形成细小的气泡。（2）较小的氧化空气孔，容易受到堵塞（3）结构复杂，分布在整个吸收塔断面，成本较高（4）氧气利用率较低。
3.3氧化空气喷枪技术
氧化空气喷枪经常与搅拌器配套使用，而氧化空气喷枪适用于液位较低的吸收塔，降低了对浸没深度的依赖。氧化空气喷枪技术的特点：（1）氧化空气喷枪管径较大，关口不易堵塞。（2）氧化空气喷枪结构简单，成本较低。（3）氧气利用率较高。
4、氧化空气对脱硫的影响
氧化空气对脱硫的影响，主要在脱硫效率和石膏品质两方面上体现。如果氧化空气管断裂，就会破坏浆液中的氧化反应，减少氧化空气的利用率。使得亚硫酸钙或亚硫酸氢钙的浓度增大，石膏浓度减小，进而石膏品质下降，具体表现为石膏内含水量和亚硫酸钙或亚硫酸氢钙的含量增大。这是因为亚硫酸钙或亚硫酸氢钙无法氧化大颗粒的石膏晶体，而脱水机脱水时小颗粒的亚硫酸钙或亚硫酸氢钙容易阻塞滤布，使石膏内含水量增加。
5、结论
火电厂烟气脱硫使用最广的工艺是：石灰石-石膏湿法烟气脱硫。而石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的主要技术是喷淋塔。强制氧化、自然氧化、抑制氧化是石灰石-石膏湿法烟气脱硫氧化工艺的三种方法。强制氧化是目前各国最常采用的工艺。由于受吸收塔浆液密度、深度、温度、PH值、氧化率及空气压力、氧化空气设计形式等各方面的影响，使得运行要求和总效果也不尽相同。自然氧化是原烟气中的氧将脱除的二氧化硫氧化。原烟气中氧气的浓度越高、含量越大，自然氧化的份额越高、概率也越大。强制氧化的空气量越小，代表着自然氧化率越高。氧化空气的不均匀分配或氧化空气管断裂会使氧化空气的利用率降低，导致脱硫效率和石膏品质的降低，具体表现为石膏内含水量和亚硫酸钙或亚硫酸氢钙的含量增大。
参考文献
[1]张丽玲.石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术概述[J].城市建设理论研究，2012，33（15）：89-91.
[2]束松华.PCS7在火电厂烟气脱硫控制系统中的应用[J].江苏电机工程，2008，2（19）：12-14.