發(fā)布時間：2023-05-07 18:24

　　硫化氫是一種有毒的工業(yè)廢氣，從硫化氫中制取硫磺和氫氣不但可 以回收硫化氫，而且可獲得清潔能源氫氣和硫磺。作者以工業(yè)廢氣中硫 化氫堿性吸收液為研究對象，針對直接電解法因陽極鈍化無法實現(xiàn)應(yīng)用 和工業(yè)廢氣中硫化氫與二氧化碳共存的問題，在前人研究成果的基礎(chǔ) 上，首次提出了直接電解兩步法處理硫化氫堿性吸收溶液制取硫磺和氫 氣的新工藝。該工藝的主要原理為：第一步通過直接電解將硫氫根離子 氧化生成較高級的多硫化物，同時制取氫氣；第二步采用含多硫化物的 電解液吸收工業(yè)廢氣中的硫化氫，溶液酸化后析出硫磺，吸收硫化氫析 出硫磺后的溶液再返回電解槽進(jìn)行電解。主要研究內(nèi)容如下： 1)以電化學(xué)測試方法為主要研究手段，結(jié)合XRD和SEM等現(xiàn)代 分析技術(shù)，研究陽極反應(yīng)機(jī)理和鈍化機(jī)理。研究結(jié)果顯示：堿性硫化物 的陽極氧化過程分為兩個階段，第一階段主要以硫氫根離子的電解為 主，生成的產(chǎn)物是易于轉(zhuǎn)化為多硫化物的單體型的斜方硫，多硫化物作 為中間體產(chǎn)生自催化作用，可促進(jìn)硫氫根離子的進(jìn)一步電解；第二階段， 以多硫化物的電解為主，其產(chǎn)物是穩(wěn)定的聚合型α型硫磺S₈。兩個階段 的分界點是電解液中游離的...

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 前言
    1.2 硫化氫污染源及其回收技術(shù)
        1.2.1 硫化氫污染源
        1.2.2 干法脫硫研究
        1.2.3 濕法脫硫研究
    1.3 從硫化氫中回收氫氣的工藝方法研究
        1.3.1 微波分解
        1.3.2 電子放電技術(shù)
        1.3.3 熱分解技術(shù)
        1.3.4 光分解技術(shù)
        1.3.5 熱化學(xué)循環(huán)法
        1.3.6 間接電解法
        1.3.7 直接電解法
    1.4 發(fā)展趨勢
    1.5 本研究的思路
        參考文獻(xiàn)
第二章 硫化氫堿吸收液的電解機(jī)理研究
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗裝置
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 實驗方法
    2.3 硫化物的循環(huán)伏安研究
        2.3.1 石墨電極的陽極氧化電化學(xué)行為
        2.3.2 電極表面吸附物的掃描電子顯微技術(shù)(SEM)和X射線衍射(XRD)分析研究
        2.3.3. 電解過程的循環(huán)伏安現(xiàn)場分析
    2.4 硫化氫堿性溶液電解電極過程的交流阻抗研究
        2.4.1 理論推導(dǎo)
        2.4.2 硫化氫堿性溶液陽極過程交流阻抗測量
    2.5 小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
第三章 硫化氫堿吸收液電解工藝條件研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 電解槽的設(shè)計
        3.2.2 化學(xué)試劑
        3.2.3 實驗方法
    3.3 硫化氫堿吸收液電解的理論基礎(chǔ)
        3.3.1 電極過程
        3.3.2 理論耗電量和電流效率
        3.3.3 硫化氫堿性吸收溶液的導(dǎo)電性
        3.3.4 理論分解電壓
        3.3.5 陽極材料
    3.4 工藝條件對硫化堿吸收液電解反應(yīng)的影響
        3.4.1 電解工藝條件的重現(xiàn)性
        3.4.2 各工藝條件的影響
        3.4.3 硫化物體系電解過程的宏觀動力學(xué)經(jīng)驗方程
        3.4.4 討論
    3.5 析硫后循環(huán)溶液的電解工藝研究
        3.5.1 析硫后循環(huán)溶液組分對電流密度的影響
        3.5.2 析硫后循環(huán)溶液的電解
        3.5.3 討論
    3.6 小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
第四章 較高H₂S含量混合氣體的共吸收和陽極液酸化析硫研究
    4.1 前言
    4.2 設(shè)備、試劑及方法
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 硫化氫原料氣的制備
        4.2.3 氣體吸收裝置
        4.2.4 數(shù)據(jù)處理方法
    4.3 較高H₂S含量混合氣體的吸收工藝
        4.3.1 選擇性吸收
        4.3.2 多因素試驗
        4.3.3 碳酸鈉的濃度對吸收選擇性的影響
        4.3.4 氣體組分對吸收反應(yīng)的影響
        4.3.5 溫度對吸收反應(yīng)的影響
        4.3.6 氣體流量和吸收液流量對吸收反應(yīng)的影響
        4.3.7 討論
    4.4 酸化陽極電解液析硫探索性研究
        4.4.1 混合氣體析硫的熱力學(xué)分析
        4.4.2 各因素對析硫工藝的影響
        4.4.3 討論
    4.5 析硫工藝條件和析硫過程物料平衡研究
        4.5.1 析硫過程的工藝條件
        4.5.2 析硫過程中的物料平衡
        4.5.3 討論
    4.6 小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
第五章 工藝過程中多硫化物混合物的分離測試方法研究
    5.1 引言
    5.2 分離技術(shù)在多硫化物混合液分析中的應(yīng)
    5.3 多硫化物混合物中不同價態(tài)硫的分離及X熒光光譜測定
        5.3.1 原理
        5.3.2 實驗部分
        5.3.3 結(jié)果與討論
    5.4 多硫化物混合物中碳酸根離子的分離與測定方法研究
        5.4.1 多硫化物混合物中碳酸根離子的分離
        5.4.2 碳酸根離子的測定
    5.5. 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
    附錄1 碘量法分析原料氣中的硫化氫
    附錄2. 原料氣中二氧化碳的分析
第六章 總結(jié)
附錄3 作者在攻讀博士學(xué)位期間完成的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3811096