亞硫酸銨氧化工藝研究.pdf

1、鑒于SO2排放對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的巨大危害，SO2的減排問題一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。氨法脫硫因具有效率高、產(chǎn)物利用率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在SO2減排和控制排放等方面具有良好的應(yīng)用前景。亞硫酸銨的氧化過程是氨法脫硫中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，提高亞硫酸銨的氧化率對(duì)于該方法的推廣應(yīng)用具有重要意義。
　　 本文分別采用攪拌釜式反應(yīng)器和雙攪拌反應(yīng)器對(duì)亞硫酸銨的氧化過程進(jìn)行了研究。在攪拌釜反應(yīng)器中進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)研究和催化劑的篩選工作，主要考察了溫度（變

2、化范圍:40℃-70℃）、亞硫酸銨的初始pH(變化范圍:3.0-7.0)、空氣流量（變化范圍:50 L/h-400 L/h）、亞硫酸銨的初始濃度(變化范圍:0.1 mol/L-0.6 mol/L)等對(duì)氧化效果的影響;對(duì)比了硫酸鈷和硫酸錳等不同鹽類的催化效率確定了適宜的催化劑以及進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究。在雙攪拌反應(yīng)器進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)研究和正交實(shí)驗(yàn)研究，考察了攪拌槳轉(zhuǎn)速(變化范圍:600 r/min-1100r/min)、溫度（變化范圍:40℃-

3、70℃）、亞硫酸銨的初始pH(變化范圍:3.0-7.0)、空氣流量(變化范圍:50 L/h-400 L/h)、亞硫酸銨的初始濃度(變化范圍:0.2 mol/L-0.6 mol/L)等因素對(duì)氧化效果的影響;利用正交試驗(yàn)對(duì)工藝的最佳實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了探索。并進(jìn)行了高濃度亞硫酸銨的氧化研究。
　　 研究結(jié)果表明:亞硫酸銨的氧化速率是隨著溫度、空氣流量和攪拌轉(zhuǎn)速的增大而增大，隨著溶液的初始pH和初始濃度的增大而減小;對(duì)亞硫酸銨氧化過程催化劑

4、的篩選最后得到最優(yōu)催化劑是硫酸鈷催化劑，最適宜的量是2×10-4 mol/L;亞硫酸銨的反應(yīng)級(jí)數(shù)0.4，反應(yīng)表觀活化能15.102 kJ/mol;最佳的實(shí)驗(yàn)工藝條件是反應(yīng)溫度50℃、溶液初始pH為5.5、空氣流量為250 L/h、攪拌轉(zhuǎn)速為1100 r/min。對(duì)于高濃度亞硫酸銨的氧化是在催化劑濃度為2×10-4 mol/L、反應(yīng)溫度50℃、溶液初始pH為8.0、空氣流量是250 L/h、攪拌轉(zhuǎn)速是1100 r/min，在反應(yīng)70 mi