硫化鈉廢堿液的催化氧化研究.pdf

1、工業(yè)含硫廢堿液主要來自乙烯生產(chǎn)和煉油過程,其主要污染物硫化鈉含量大,COD濃度高,目前工業(yè)上多采用高溫高壓空氣氧化工藝,工藝的能耗高、反應時間長、效果差,不適宜處理大量的含硫廢堿液。本文擬研究適合常溫常壓操作的電解氧化工藝,以及為降低反應溫度和壓力的空氣催化氧化法,研究具有重要的實際價值和一定的理論意義。
　　 本課題主要做了以下兩方面的研究:
　　 1.傳統(tǒng)的硫化鈉廢堿液處理技術(shù),往往需要高溫、高壓反應條件,或大量使用

2、雙氧水等昂貴的強氧化劑,處理成本較高并有一定的安全隱患,而本課題以氯化鈉作為電解液,涂釕鈦網(wǎng)作為電極研究了電解氧化法對硫化鈉溶液的處理效果。考察了電極材料、工作電壓、極板間距、反應時間、硫離子初始濃度、液體湍動程度、電解質(zhì)濃度以及催化劑等因素對硫離子去除率的影響規(guī)律。結(jié)果表明:該方法適用于硫離子濃度在1000ppm左右的低濃度級別的硫化鈉溶液。當硫離子濃度很高時,氧化過程中生成的半固體狀多硫化物或單質(zhì)硫會在電極板上沉積,影響電解反應的效

3、率和脫硫效果。適宜的工作條件為:涂釕鈦網(wǎng)電極,極板電壓3V,極板間距2cm。另外,極板間距越小,通過溶液的電流密度越大,電解越快,脫硫效果也更好。當極板間距為1cm時,1000ppm的硫化鈉溶液反應3小時脫硫率可達98％以上。亞鐵離子對脫硫沒有催化作用,反而會降低脫硫率。
　　 2.催化氧化法脫硫具有效率高,環(huán)境污染少等優(yōu)點,因此本課題也對其進行了研究?？諝獯呋趸ㄊ窃谙蛄蚧c溶液中鼓入空氣的同時,投入催化劑,在催化劑的作用下

4、,S2-被轉(zhuǎn)化成為S2032’和SO42-。對于硫化鈉溶液的空氣氧化反應,實驗對比了幾種催化劑的性能,發(fā)現(xiàn)錳、鐵離子無機物固體和磷鎢酸固體的催化效果不明顯,而以顆粒狀活性炭負載N-甲基咪唑磷鎢酸鹽的催化劑效果最好,而且這種負載型催化劑可以減少和消除磷鎢酸鹽在溶液中的溶解損失。另外,空氣流量越大,反應溫度越高,脫硫率越高。采用離子色譜方法考察了空氣催化氧化脫硫過程中所形成的各種中間體及最終產(chǎn)物,主要檢測到了三種離子,即SO42-、S2O3