镁法脱硫中亚硫酸镁固相催化氧化研究

发布时间：2018-01-24 08:30

  本文关键词： 亚硫酸镁 固相催化剂 制备 催化氧化 反应动力学　出处：《华北电力大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前工业锅炉排放的烟气中的SO_2是大气的主要一次污染物,同时也是雾霾天气的重要前体物。湿式镁法烟气脱硫工艺因其占地小、能耗低及不易结垢等优势尤其适合于中小型工业锅炉的烟气脱硫。但由于催化副产物亚硫酸镁氧化的催化剂大多以离子态添加,无法得到有效回收,需要对其进行定期补充,从而增加了运行成本,同时催化剂会滞留于母液及产品将引发严重的二次污染问题。本文以钴盐作为催化剂的主要活性组分,分别采用化学氧化法和浸渍-焙烧法两种方法制备固相催化剂EG/Co-1'和EG/Co-2'。对催化剂EG/Co-1'通过正交试验对制备过程中的天然鳞片石墨、KMnO4、硫酸硝酸混酸、氯化钴含量以及反应时间进行优化,得到结果各原料质量比C:KMnO4:混酸:氯化钴=1.0:0.7:6.0:0.4,其中混酸中硫酸与硝酸的质量比为1:0,反应时间为40min。催化剂EG/Co-2'的最佳制备条件为:正己醇作为分散剂,1g膨胀石墨对应溶解10mmol六水合硝酸钴,该比例下膨胀石墨吸附饱和。选用最佳制备条件下制得的催化剂EG/Co-1'和EG/Co-2'进行亚硫酸镁氧化反应动力学研究,通过改变pH、催化剂质量浓度、亚硫酸镁初始浓度、氧分压以及温度对亚硫酸镁氧化反应速率的影响,得到了各反应物的反应分级数及表观活化能。EG/Co-1'存在条件下各反应物的分级数:反应速率对EG/Co-1'质量浓度的分级数为0.3级,亚硫酸镁初始浓度为0级,氧分压为0.65级。反应的表观活化能为9.92KJ/mol。EG/Co-2'存在条件下各反应物的分级数:反应速率对EG/Co-2'质量浓度的分级数为0.31级,亚硫酸镁初始浓度为0级,氧分压为0.56级。反应的表观活化能为11KJ/mol。pH对亚硫酸镁氧化速率存在临界值为7.0,低于或高于7.0时反应速率均会降低。结合三相反应过程的数学模型,推断出这两种催化剂存在下亚硫酸镁总反应速率均受氧的传质速率控制。通过对EG/Co-1'和EG/Co-2'的SEM和EDS表征、钴负载量以及二次催化速率的对比分析,发现EG/Co-1'是对亚硫酸镁氧化回收更为有效的催化剂。本文通过对镁法脱硫中亚硫酸镁固相催化氧化的研究,为探索固相催化氧化回收镁法脱硫副产物提供了理论依据,并且对于亚硫酸镁的经济高效回收具有重要现实意义。
[Abstract]:The catalyst EG / Co - 1 ' and EG / Co - 2 ' were prepared by chemical oxidation and impregnation - roasting respectively .

【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O643.36;X701

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘辉敏;;含亚硫酸钙粉煤灰中三氧化硫的分析[J];粉煤灰综合利用;2006年04期

2 莫建松;王凯南;程斌;夏纯洁;吴忠标;;亚硫酸钙和硫酸钙混合物共沉淀实验研究[J];广东化工;2009年02期

3 崔鹏飞;;脱硫系统亚硫酸钙含量高的原因及控制措施[J];电力安全技术;2012年10期

4 ;合成木材的新材料—亚硫酸钙的新用途[J];天津化工;1973年03期

5 张均刚,吴建国;关于亚硫酸钙氧化过程中一些问题的探讨[J];工业安全与环保;2004年12期

6 赵毅;汪黎东;王小明;秦冬莉;万敬敏;;多相条件下镁离子催化氧化亚硫酸钙的动力学研究[J];中国电力;2005年10期

7 赵毅;汪黎东;王小明;颜俭;;烟气脱硫中间产物亚硫酸钙的宏观反应动力学[J];华北电力大学学报;2006年06期

8 ;改革吐氏酸工艺消除三废[J];染料工业;1976年04期

9 吴晓琴,吴忠标,汪大，

本文编号：1459608