低浓度二氧化硫烟气碱吸收液催化转化回收单质硫的研究

发布时间：2023-03-01 17:42

　　：针对传统烟气脱硫技术存在的脱硫产物资源化和脱硫工艺经济性的问题,提出了低温催化SO2碱吸收液回收硫产品新工艺。工艺包括低浓度SO2碱吸收、吸收液催化转化、硫胶体脱稳、硫酸氢钠结晶等过程,得到硫磺和硫酸氢钠产品。工艺具有脱硫效果佳,硫回收利用率高,经济性好,无二次污染等优点。 本文重点研究了吸收液和烟气成分对吸收过程的影响、催化转化反应动力学、硫胶体脱稳成核结晶过程,确定了新方法的工艺参数,并分析了催化机理行。主要研究结论如下： (1)吸收过程中,吸收液和烟气成分都会影响S02的吸收。采用Na2CO3对SO2的吸收量比NaOH少5.98%。当吸收液pH<5时,难有效吸收S02,须采用两级吸收。烟气中的02会降低S02生成单质硫的转化率。加入2%的Na2S能完全抑制氧化。另外,烟气中的C02会抑制液相中C02的析出,阻碍了SO2的吸收。 (2)首次发现硒可用于催化亚硫酸氢钠歧化转化,使转化温度从180℃降至70℃。催化剂在反应中经历了固-液-固的相转移过程,催化效率高且易于分离。此外,催化剂性能稳定,重复利用性高。 (3)工艺条件对催化反应的转化率影响较小,反应转化率均>97...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 引言
    1.2 低浓度二氧化硫来源、排放现状及危害
        1.2.1 低浓度二氧化硫烟气的来源
        1.2.2 二氧化硫烟气的排放现状
        1.2.3 二氧化硫的危害
    1.3 国内外烟气脱硫技术现状与发展趋势
        1.3.1 石灰石/石膏法
        1.3.2 氨法
        1.3.3 催化氧化法
        1.3.4 钠碱法
        1.3.5 我国烟气脱硫技术存在的问题
    1.4 单质硫的转化回收技术现状
        1.4.1 我国硫资源消耗现状
        1.4.2 还原法回收单质硫研究现状
    1.5 研究目的与思路
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究思路
2 试验研究方法
    2.1 试验试剂
    2.2 试验过程
        2.2.1 低浓度二氧化硫碱液吸收阶段
        2.2.2 碱吸收液催化转化阶段
        2.2.3 硫胶体脱稳结晶阶段
    2.3 分析检测方法
3 低浓度二氧化硫烟气碱法吸收工艺影响因素研究
    3.1 碱液吸收二氧化硫过程特性研究
        3.1.1 SO₂-NaOH-H₂O体系热力学分析及吸收特性研究
        3.1.2 SO₂-Na₂CO₃-H₂O体系热力学分析及吸收特性研究
    3.2 烟气成分对碱法吸收过程影响研究
        3.2.1 吸收过程中氧化及其抑制研究
        3.2.2 二氧化碳对吸收过程的影响
    3.3 小结
4 二氧化硫碱吸收液催化转化研究
    4.1 非催化体系反应过程研究
    4.2 转化反应热力学计算
    4.3 吸收液催化转化过程特性研究
    4.4 催化转化反应的工艺参数研究
        4.4.1 吸收液浓度的影响
        4.4.2 反应温度的影响
        4.4.3 催化剂量的影响
        4.4.4 搅拌速度的影响
    4.5 催化剂催化特性研究
        4.5.1 催化过程催化剂物化性能研究
        4.5.2 催化性能稳定性研究
    4.6 小结
5 硫胶体脱稳回收单质硫的初步研究
    5.1 硫胶体脱稳回收单质硫过程机理研究
    5.2 硫胶体脱稳回收单质硫的工艺参数研究
        5.2.1 脱稳时间的影响
        5.2.2 脱稳温度和胶体浓度的影响
        5.2.3 搅拌速度的影响
    5.3 小结
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
致谢



本文编号：3751950