發(fā)布時(shí)間：2018-01-24 08:30

  本文關(guān)鍵詞： 亞硫酸鎂 固相催化劑 制備 催化氧化 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)　出處：《華北電力大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目前工業(yè)鍋爐排放的煙氣中的SO_2是大氣的主要一次污染物,同時(shí)也是霧霾天氣的重要前體物。濕式鎂法煙氣脫硫工藝因其占地小、能耗低及不易結(jié)垢等優(yōu)勢尤其適合于中小型工業(yè)鍋爐的煙氣脫硫。但由于催化副產(chǎn)物亞硫酸鎂氧化的催化劑大多以離子態(tài)添加,無法得到有效回收,需要對其進(jìn)行定期補(bǔ)充,從而增加了運(yùn)行成本,同時(shí)催化劑會(huì)滯留于母液及產(chǎn)品將引發(fā)嚴(yán)重的二次污染問題。本文以鈷鹽作為催化劑的主要活性組分,分別采用化學(xué)氧化法和浸漬-焙燒法兩種方法制備固相催化劑EG/Co-1'和EG/Co-2'。對催化劑EG/Co-1'通過正交試驗(yàn)對制備過程中的天然鱗片石墨、KMnO4、硫酸硝酸混酸、氯化鈷含量以及反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化,得到結(jié)果各原料質(zhì)量比C:KMnO4:混酸:氯化鈷=1.0:0.7:6.0:0.4,其中混酸中硫酸與硝酸的質(zhì)量比為1:0,反應(yīng)時(shí)間為40min。催化劑EG/Co-2'的最佳制備條件為:正己醇作為分散劑,1g膨脹石墨對應(yīng)溶解10mmol六水合硝酸鈷,該比例下膨脹石墨吸附飽和。選用最佳制備條件下制得的催化劑EG/Co-1'和EG/Co-2'進(jìn)行亞硫酸鎂氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究,通過改變pH、催化劑質(zhì)量濃度、亞硫酸鎂初始濃度、氧分壓以及溫度對亞硫酸鎂氧化反應(yīng)速率的影響,得到了各反應(yīng)物的反應(yīng)分級數(shù)及表觀活化能。EG/Co-1'存在條件下各反應(yīng)物的分級數(shù):反應(yīng)速率對EG/Co-1'質(zhì)量濃度的分級數(shù)為0.3級,亞硫酸鎂初始濃度為0級,氧分壓為0.65級。反應(yīng)的表觀活化能為9.92KJ/mol。EG/Co-2'存在條件下各反應(yīng)物的分級數(shù):反應(yīng)速率對EG/Co-2'質(zhì)量濃度的分級數(shù)為0.31級,亞硫酸鎂初始濃度為0級,氧分壓為0.56級。反應(yīng)的表觀活化能為11KJ/mol。pH對亞硫酸鎂氧化速率存在臨界值為7.0,低于或高于7.0時(shí)反應(yīng)速率均會(huì)降低。結(jié)合三相反應(yīng)過程的數(shù)學(xué)模型,推斷出這兩種催化劑存在下亞硫酸鎂總反應(yīng)速率均受氧的傳質(zhì)速率控制。通過對EG/Co-1'和EG/Co-2'的SEM和EDS表征、鈷負(fù)載量以及二次催化速率的對比分析,發(fā)現(xiàn)EG/Co-1'是對亞硫酸鎂氧化回收更為有效的催化劑。本文通過對鎂法脫硫中亞硫酸鎂固相催化氧化的研究,為探索固相催化氧化回收鎂法脫硫副產(chǎn)物提供了理論依據(jù),并且對于亞硫酸鎂的經(jīng)濟(jì)高效回收具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
[Abstract]:The catalyst EG / Co - 1 ' and EG / Co - 2 ' were prepared by chemical oxidation and impregnation - roasting respectively .

【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O643.36;X701

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本文編號：1459608