本文關鍵詞：生物催化氧化法處理H_2S廢氣的工藝及理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硫化氫是危害性極強的毒性氣體,也是惡臭氣體的主要成分之一,H_2S的排放既嚴重污染環(huán)境,又對人類健康構成極大的威脅。因此,H_2S廢氣的治理已成為亟待解決的重大環(huán)境問題之一。 本文針對H_2S廢氣處理過程中存在的實際問題,利用生物催化氧化脫硫自主發(fā)明專利技術,將生物法和液相生化催化氧化法技術有機結合,進行了詳細的工藝及相關理論研究,以期為H_2S廢氣的治理提供一種新的處理方法和工藝。 本論文的創(chuàng)新性主要有如下幾點:①建立了生物催化氧化去除H_2S的新工藝,其特點是利用T.f菌和Fe(Ⅲ)的氧化特性,通過對H_2S的化學氧化、催化氧化以及生物氧化和T.f菌對Fe(Ⅱ)氧化的有機結合,在填料塔中實現(xiàn)了對H_2S的去除及Fe(Ⅲ)氧化劑的再生,使得兩者相互促進,發(fā)揮其協(xié)同作用。②利用再生曝氣裝置強化Fe(Ⅲ)氧化劑和T.f菌的再生,實現(xiàn)噴淋液連續(xù)再生,循環(huán)利用。③利用電位—pH圖的熱力學理論,對操作過程可能產(chǎn)生的各種相關氣、固相物質組分的穩(wěn)定性進行理論分析,以指導實際操作和運行過程。④利用同時平衡原理的溶液化學理論進行了H_2S去除過程的理論分析,在此基礎上得出了本法去除H_2S的Fe(Ⅲ)催化劑的活性組分和催化機理。 確定了T.f菌在生物催化氧化體系中的最佳生長環(huán)境,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)利用MATLAB工具計算得到了不同條件下T.f菌氧化Fe~(2+)的動力學方程,為本工藝的進一步優(yōu)化提供參考數(shù)據(jù)。 論文設計了生物催化氧化法處理H_2S廢氣的具體工藝和試驗裝置,利用再生曝氣裝置提高T.f菌對Fe~(2+)的氧化能力,系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)對五種不同的填料塔去除H_2S氣體效果的影響。在進氣濃度較低時,五種填料塔均能獲得令人滿意的效果。當進氣濃度較高時,五種填料塔去除H_2S效果的順序為:沸石焦碳塑料小球混合填料軟性塑料纖維填料。在進氣濃度為2.0g/m~3時,在通氣量0.25m~3/h和溫度30℃的條件下,沸石填料塔在噴林量和停留時間分別為1000ml/h和85s的條件下,可將進氣中的H_2S完全去除;焦碳填料塔在噴林量和停留時間分別為1400ml/h和102s的條件下可將H_2S完全去除:對于塑料小球填料塔,當噴林量和停留時間分別為1400ml/h和102s時,H_2S的去除率達到99.6%,出氣H_2S濃度已達到國家一級排放標準:對于塑料纖維填料塔和混合填料塔,在最大噴淋量和停
【關鍵詞】：生物催化氧化法 硫化氫 氧化亞鐵硫桿菌 電位-pH圖 溶液化學 動力學模型
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：X701
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-80
• 第一章 緒論80-104
• 1．1 硫化氫廢氣的來源與危害80-82
• 1．1．1 硫化氫廢氣的來源80-81
• 1．1．2 硫化氫的危害81-82
• 1．2 物理法處理硫化氫廢氣的研究現(xiàn)狀82-84
• 1．2．1 活性炭吸附法82
• 1．2．2 物理吸收法82
• 1．2．3 分子篩法82-83
• 1．2．4 輻照分解法83
• 1．2．5 膜分離法83-84
• 1．3 化學法處理硫化氫廢氣的研究現(xiàn)狀84-89
• 1．3．1 克勞斯法84
• 1．3．2 鐵、錳、鋅氧化物脫硫84-85
• 1．3．3 離子交換法85-86
• 1．3．4 物理化學吸收法86
• 1．3．5 液相催化氧化法86-89
• 1．4 生物法處理硫化氫廢氣的研究現(xiàn)狀 1O89-102
• 1．4．1 生物脫硫原理89-90
• 1．4．2 生物脫硫菌種的種類90-93
• 1．4．3 生物脫硫工藝及設備93-98
• 1．4．4 踱氣牛物處理填料選用原則及種類98-100
• 1．4．5 生物法處理H_2S廢氣的國內外研究動態(tài)100-102
• 1．5 課題的目的意義及研究內容102-104
• 1．5．1 課題的提出及目的意義102-103
• 1．5．2 本課題的研究內容103-104
• 第二章 試驗方法與分析方法104-108
• 2．1 細菌培養(yǎng)試驗104-105
• 2．1．1 細菌的來源及所用培養(yǎng)基104-105
• 2．1．2 細菌培養(yǎng)、鑒定及計數(shù)105
• 2．2 試驗流程及方法105-107
• 2．2．1 試驗流程105-107
• 2．2．2 掛膜試驗107
• 2．2．3 H_2S去除試驗107
• 2．3 分析方法107-108
• 第三章 生物催化氧化體系中細菌的生長及過程動力學研究108-134
• 3．1 T．f菌的生理特性108-110
• 3．2 生物催化氧化體系中環(huán)境因素對T．f菌生長的影響110-115
• 3．2．1 溫度對T．f菌生長的影響110-111
• 3．2．2 pH值對T．f菌生長的影響111-112
• 3．2．3 Fe~2+濃度對T．f菌生長的影響112-114
• 3．2．4 Fe~3+濃度對T．f菌生長的影響114-115
• 3．3 T．f菌氧化Fe~2+的動力學115-132
• 3．3．1 化學反應的速率方程式及反應級數(shù)116-117
• 3．3．2 不同溫度下，T．f菌氧化Fe~2+的動力學117-121
• 3．3．3 不同初始pH值下，T．f菌氧化Fe~2+的動力學121-125
• 3．3．4 不同初始Fe~2+濃度下，T．f菌氧化Fe~2+的動力學125-129
• 3．3．5 不同初始Fe~3+濃度下，T．f菌氧化Fe~2+的動力學129-132
• 3．4 小結132-134
• 第四章 生物催化氧化法處理H_2S廢氣的工藝研究134-166
• 4．1 概述134-135
• 4．2 催化再生裝置中微生物對Fe~+的氧化135-136
• 4．3 以焦碳為填料的工藝研究136-142
• 4．3．1 Fe~3+濃度對去除效果的影響136-137
• 4．3．2 進氣H_2S濃度對去除效果的影響137-138
• 4．3．3 空塔停留時間對去除效果的影響138-140
• 4．3．4 循環(huán)液噴淋量對去除效果的影響140-142
• 4．4 以沸石為填料的工藝研究142-147
• 4．4．1 概述142-143
• 4．4．2 進氣H_2S濃度對去除效果的影響143
• 4．4．3 空塔停留時間對去除效果的影響143-145
• 4．4．4 循環(huán)液噴淋量對去除效果的影響145-147
• 4．5 以塑料小球為填料的工藝研究147-152
• 4．5．1 進氣H_2S濃度對去除效果的影響147-148
• 4．5．2 空塔停留時間對去除效果的影響148-150
• 4．5．3 循環(huán)液噴淋量對去除效果的影響150-152
• 4．6 以塑料纖維為填料的工藝研究152-157
• 4．6．1 進氣H_2S濃度對去除效果的影響152-153
• 4．6．2 空塔停留時間對去除效果的影響153-155
• 4．6．3 循環(huán)液噴淋量對去除效果的影響155-157
• 4．7 混合填料的工藝研究157-162
• 4．7．1 進氣H_2S濃度對去除效果的影響157-158
• 4．7．2 空塔停留時間對去除效果的影響158-160
• 4．7．3 循環(huán)液噴淋量對去除效果的影響160-162
• 4．8 不同填料去除效果的比較162-163
• 4．9 生物催化氧化法處理H_2S廢氣技術的工業(yè)應用前景分析163-164
• 4．10 小結164-166
• 第五章 生物催化氧化過程中細菌對相關含硫物質的氧化利用研究166-182
• 5．1 T.f菌對單一含硫物質的利用166-173
• 5．1．1 T．f菌對單-Na_2S的利用166-168
• 5．1．2 T．f菌對單一S的利用168-169
• 5．1．3 T．f菌對單一Na_2S_2O_3的利用169-170
• 5．1．4 T．f菌對單一Na_2SO_3的利用170-171
• 5．1．5 T．f菌對四種含硫物質利用情況的比較171-173
• 5．2 Fe~2+存在時，T．f菌對含硫物質的利用173-179
• 5．2．1 T．f菌對FeSO_4和Na_2S的利用173-174
• 5．2．2 T．f菌對FeSO_4和S的利用174-176
• 5．2．3 T．f菌對FeSO_4和Na_2S_2O_3的利用97176-177
• 5．2．4 T．f菌對FeSO_4和Na_2SO_3的利用98177-178
• 5．2．5 T．f菌對四種雙底物利用情況的比較178-179
• 5．3 小結179-182
• 第六章 生物催化氧化處理H_2S廢氣的熱力學分析182-238
• 6．1 概述182-183
• 6．2 生物催化氧化系電位-pH圖中氣固相硫化物的穩(wěn)定性183-196
• 6．2．1 生物催化氧化體系中固相硫的穩(wěn)定性183-186
• 6．2．2 生物催化氧化體系中氣相H_2S的穩(wěn)定性186-188
• 6．2．3 生物催化氧化體系中氣相SO_2的穩(wěn)定性188-195
• 6．2．4 生物催化氧化體系中氣、固相硫化物的穩(wěn)定性195-196
• 6．3 生物催化氧化體系中固相鐵化合物的穩(wěn)定性196-207
• 6．3．1 生物催化氧化體系中固相Fe(OH)_3的穩(wěn)定性197-201
• 6．3．2 生物催化氧化體系中固相Fe(OH)_2的穩(wěn)定性201-206
• 6．3．3 生物催化氧化體系中固相鐵化合物的穩(wěn)定性206-207
• 6．4 生物催化氧化體系中固相鐵硫化物的穩(wěn)定性207-236
• 6．4．1 生物催化氧化體系中固相FeS的穩(wěn)定性207-222
• 6．4．2 生物催化氧化體系中固相FeS_2的穩(wěn)定性222-236
• 6．5 小結236-238
• 第七章 生物催化氧化法處理H_2S廢氣的溶液化學特性研究238-262
• 7．1 概述238
• 7．2 生物催化氧化體系中硫化合物的溶液化學特性238-255
• 7．2．1 H_2S(aq)水溶液的溶液化學特性238-240
• 7．2．2 只考慮液相時，生物催化氧化體系的溶液化學特性240-244
• 7．2．3 考慮固相S時，生物催化氧化體系的溶液化學特性244-248
• 7．2．4 考慮氣相H_2S時，生物催化氧化體系的溶液化學特性248-255
• 7．3 生物催化氧化體系中Fe(Ⅲ)的溶液化學特性255-259
• 7．4 小結259-262
• 第八章 生物催化氧化處理H_2S廢氣的動力學模型262-284
• 8．1 滴濾塔中氣液兩相流的流體力學性質262-264
• 8．1．1 氣相的流體力學性質262-263
• 8．1．2 液相的流體力學性質263-264
• 8．2 生物膜的特性264-265
• 8．2．1 生物膜的結構264
• 8．2．2 生物膜的厚度264-265
• 8．3 生物催化氧化過程的理論分析265-271
• 8．3．1 生物催化氧化法去除H_2S的一般過程265-266
• 8．3．2 生物催化氧化過程的數(shù)學描述266-271
• 8．4 生物催化氧化法處理H_2S廢氣動力學模型的建立271-273
• 8．5 不同填料塔動力學參數(shù)的確定273-282
• 8．5．1 以焦碳為填料時的動力學參數(shù)273-274
• 8．5．2 以沸石為填料時的動力學參數(shù)274-276
• 8．5．3 以塑料小球為填料時的動力學參數(shù)276-278
• 8．5．4 以塑料纖維為填料時的動力學參數(shù)278-279
• 8．5．5 混合填料的動力學參數(shù)279-281
• 8．5．6 不同填料塔試驗常數(shù)的比較281-282
• 8．6 小結282-284
• 第九章 結論與建議284-288
• 9．1 結論284-286
• 9．2 建議286-288
• 致謝288-290
• 參考文獻290-300
• 附錄300-301

【引證文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 蘇宏久;微通道內溶液吸收H_2S傳質特性的研究[D];大連理工大學;2010年

2 祁貴生;超重力濕式氧化法脫除氣體中硫化氫技術研究[D];中北大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳曉;生物化學法脫除天然氣中H_2S的工藝及理論研究[D];四川大學;2006年

2 李萬全;微生物培養(yǎng)液脫除天然氣中硫化氫的實驗研究[D];四川大學;2007年

  本文關鍵詞：生物催化氧化法處理H_2S廢氣的工藝及理論研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：270617