烟气脱硫中亚硫酸钙的氧化动力学分析

烟气脱硫中亚硫酸钙的氧化程度直接影响到烟气中的最终脱硫量,但其速率表达式的研究结果存在一定差异.采用内径为1.2 m,高为1.2 m的反应器氧化实验装置进行了亚硫酸钙的非催化氧化实验,实验所得亚硫酸氢根离子的反应分级数约为1,溶解氧的反应分级数约为0,氧化反应的活化能为69.85 kJ.mol-1.结合菲克定律及双膜理论建立了烟气脱硫亚硫酸钙的氧化过程动力学模型.利用模型计算得到亚硫酸氢根离子反应分级数约为1,溶解氧反应分级数约为0,氧化反应的活化能为65.72 kJ.mol-1.实验结果表明,所建模型精度高,相对误差为5.91%.     

总溶解固体(TDS)对白泥脱硫浆液氧化影响实验

为改善白泥湿法烟气脱硫工!艺,研究白泥中总溶解固体(TDS)对白泥脱硫浆液氧化的影响,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对浆液进行成分测定,研究浆液主要成分对浆液中亚硫酸钙氧化的影响,阐述了TDS对浆液氧化的影响机理,通过扫描电子显微镜(SEM)对实验产物和现场石膏样品进行分析.结果表明,高TDS对白泥脱硫浆液中亚硫酸钙氧化有明显的抑制作用,SEM结果表明,产物中生成簇状晶体,造成脱水困难.白泥脱硫石膏浆液中的可溶性盐,粒径在50~100μm,结晶效果较好,TDS抑制了白泥脱硫浆液的氧化,但是会提高溶液的过饱和度,使石膏晶体结晶良好.高TDS下Mn~(2+)的催化作用已不再明显.白泥脱硫副产品石膏脱水困难的原因之一是浆液中CaSO_3浓度过高,白泥应用于湿法烟气脱硫时应控制TDS,可保证白泥脱硫系统的正常运行,而不是只关注Cl~-.     

烟气脱硫中间产物亚硫酸钙的宏观反应动力学

以硫酸锰为催化剂,通过改变pH、亚硫酸钙浓度、催化剂浓度、空气流量、温度等条件,实验研究了亚硫酸钙催化氧化的宏观反应动力学,得到总反应速率与空气流量成正比,对于亚硫酸钙浓度为0.75级响应,对于硫酸锰浓度为零级响应的结果。建立了适合工况条件的数学模型,结合实验结果可以推断,总反应速率受氧扩散传质和亚硫酸钙溶解共同控制,从而为湿式脱硫工艺的改进提供理论参考。     

过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫

对Mn^2 ，Fe2 ，Zn2 3种过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫的效果进行了对比，并对Mn2 液相催化氧化烟气脱硫的相关工艺参数进行了优化；运用溶液化学原理，对SO2及Mn2 在溶液中的组分进行了计算，研究了Mn2 液相催化氧化烟气脱硫的机理．研究结果表明：Mn2 ，Fe2 和Zn2 3种过渡金属离子时烟气脱硫都有催化作用，Mn2 的催化效果最佳；在烟气中，当SO2体积分数为1．4％，O2体积分数为10％，烟气流量为140L／h，吸收液体积为200mL，温度为24℃，吸收液pH为5～6及吸收液中Mn2 浓度为0．15mol／L时，经过一贫l吸收反应，SO2转化率大于80％，烟气脱硫率大于75％；当吸收液pH=5～6时，锰主要以Mn2 形式存在，SO2主要以HSO3-的形成存在；其催化反应的机理为：Mn2 与HSO3-反应形点络合物。成为反应链的引发剂来诱发氧化反应.     

过硫酸钾对WFGD系统中气态汞的氧化去除性能的影响

基于元素汞催化氧化为二价汞可提高石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(WFGD)的除汞效率,研究了在WFGD的鼓泡反应器浆液中添加K_2S_2O_8及过渡金属离子对气态汞的氧化去除性能,考察浆液pH值,气相Hg0及SO_2浓度等因素对烟道气氧化除汞效率的影响.结果表明:浆液中初始添加3mmol/L的K_2S_2O_8及0.05mol/L的Ag~+,Co~(2+),Mn~(2+)时,除汞效率可达90%以上;浆液pH值控制在4.5~5.2时,除汞效率可稳定在80%~85.6%;浆液添加K_2S_2O_8时,气相Hg0和SO_2间的相互影响不大,此时WFGD工艺表现出稳定高效的脱硫氧化除汞性能.     

脱硫废水亚硫酸钙催化氧化动力学研究

在鼓泡反应装置中进行了电石渣-亚硫酸钙催化氧化试验。在高浓度亚硫酸钙氧化试验中从多种过渡金属化合物中筛选出了催化作用较好的硫酸锰和氯化钴。在低浓度亚硫酸钙氧化试验中研究了不同p H值、温度和催化剂浓度对催化氧化的影响,并对催化氧化反应进行了宏观动力学分析。结果表明:氧化速率随着p H值和温度的升高而增加,添加剂浓度对氧化速率基本无影响;在空气过量的条件下,得到了催化氧化宏观反应中亚硫酸根和催化剂的分级数和反应活化能。     

液相催化氧化法烟气脱硫工艺研究

研究以Mn2＋作为催化剂的液相催化氧化烟气脱硫工艺,对解决目前中小型燃煤锅炉的污染现状有着重要的意义。针对我国中小型燃煤锅炉烟气的特点,采用了以MnSO4为催化剂的液相催化氧化烟气脱硫工艺。为了优化工艺参数,在实验室建立了实验模型,模拟现场实际运行的状况,对Mn2＋为催化剂的脱硫效率影响因素进行了研究。实验结果表明：当SO4浓度小于2000mg／m3,烟气流量1．5L／min时,吸收液体积20mL,温度为28℃,pH值5-6,Mn2＋浓度为0．12mol／L时,脱硫效率可以达到85％以上。     

FGD氧化空气管堵塞折断原因分析及处理

锅炉石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置（FGD）氧化空气管的堵塞与折断是火电厂普遍存在的难题.统计分析一300 MW火电厂的FGD运行情况,氧化空气管的堵塞与折断降低了吸收塔浆液池中的亚硫酸钙的氧化效率,使浆液中可溶性亚硫酸盐的浓度增大,加剧吸收塔内壁结垢;同时导致石灰石利用率下降,石膏纯度降低与石膏脱水困难,FGD效率下降.并分析了氧化空气管堵塞与断裂的原因,提出了解决办法,对提高FGD装置运行的经济性和安全性有一定参考意义.     

旋流板塔煤浆法烟气脱硫研究

煤浆法烟气脱硫是以煤浆洗涤含二氧化硫的烟气,二氧化硫溶于浆液形成亚硫酸,煤中黄铁矿与亚硫酸、氧气发生反应,亚硫酸被氧化为硫酸,从而实现烟气脱硫.反应过程中,煤中的黄铁矿硫也被转化为硫酸而浸出,反应产生的Fe3＋/Fe2＋又对脱硫反应起到了催化剂的作用.以旋流板塔为吸收设备,研究了煤浆法烟气脱硫过程中浆液温度、液气比、空塔气速及浆液固液比等操作参数对脱硫率的影响规律.试验表明,在其他条件不变的情况下,适当提高液气比、空塔气速及浆液固液比均有利于提高脱硫效果.随着烟气脱硫过程的进行,脱硫浆液中的总铁含量不断增加,说明煤中黄铁矿被不断浸出,故此法在脱除烟气中的二氧化硫的同时也降低了煤中黄铁矿硫含量.     

废钢渣湿法烟气脱硫工艺实验研究

以马钢三钢厂钢渣为吸收剂,进行了钢渣湿法烟气脱硫工艺的实验研究.通过分析钢渣的组成成份及反应机理,研究液气比、浆液质量分数、pH值等主要参数对钢渣湿法脱硫率的影响.结果显示,在综合考虑实验结果及经济性因素的情况下,适宜工艺参数是,pH=8～11,L/G=10～24 L/m3,w=4%,在进气SO2浓度为1000～3000 mg/m3时,以上工艺可使钢渣湿法脱硫效率达60%以上.     

二氧化硫液相浸取低品位软锰矿的动力学

研究了液相中二氧化硫对低品位软锰矿的浸出行为。考察了液相搅拌转速、温度、二氧化硫浓度及pH对锰浸出率的影响,研究了软锰矿粒径及表面元素相对含量随锰浸出率的变化,并对其浸出的动力学模型进行了分析。实验结果表明,搅拌转速为400r/min时可消除外扩散对锰浸出率的影响。锰浸出率随温度、二氧化硫浓度的升高而增大,随pH的增大而减小。当锰浸出率为80%时,软锰矿粒径减小约20%,表面锰含量减小73%,硅元素含量增大18%。动力学研究结果表明,软锰矿的浸出过程为扩散-化学反应混合控制过程,反应的活化能为36.85KJ/mol,二氧化硫浓度、氢离子反应级数分别为1.5595和0.5884。     

树脂负载高价铁催化H2O2降解橙黄Ⅳ

为提高多相类芬顿反应的速率,采用高价铁氧化合物(FeIVF=O/R)为催化剂,强化H2O2分解降解橙黄IV.探讨初始pH值、温度、过氧化氢初始浓度和橙黄IV初始浓度等对反应速率的影响.结果表明:随着pH值升高,橙黄IV降解率下降.在pH值3～10的范围内,能有效地对橙黄IV进行降解.催化H2O2降解橙黄IV的反应遵循一级反应动力学,反应活化能为59.94kJ/mol.反应速率常数与H2O2的初始浓度及与橙黄IV初始浓度都具有很好的正相关性.催化剂重复使用表明铁在树脂表面负载比较牢固,具有较好的稳定性和耐用性.     

活性炭纤维微波诱导氧化处理染料废水

以活性炭纤维（ACF）作为微波诱导催化剂,采用微波诱导氧化工艺处理活性艳红K-2BP模拟废水.结果表明,活性炭纤维的微波催化效果要远好于颗粒活性炭.实验在微波辐照时间为150s,微波辐照功率为650W,活性炭纤维用量为2.5g,反应pH为2时,65mg/L的活性艳红K-2BP脱色率达到99.73%.动力学研究发现氧化过程呈现一级反应动力学特征,动力学方程为：lnc=-0.029 64t＋4.344 5（r2=0.984 55）,反应速率常数为k=0.029 64s-1,半衰期t1/2=29.1s.     

由硫酸锰制备高纯四氧化三锰的研究

以MnSO4为原料、氨水为沉淀剂、空气为氧化剂,制备高纯Mn3O4。研究溶液pH值、反应温度以及催化剂对产物中Mn离子沉淀率和Mn含量的影响。结果表明:沉淀终点pH值为9.5时,Mn离子的沉淀率最大,达75.3%;当使用催化剂NH4Cl、控制氧化温度为40℃时,获得产物的Mn质量分数为71.5%、粒径小于200 nm,为高纯Mn3O4。     

二氧化氯对过量硫代硫酸钠氧化的动力学

为研究过量硫代硫酸钠与ClO2的反应动力学及其机理,采用停流技术测定该反应过程中各物质的浓度变化.结果表明,该化学反应方程式为:3S2O32-+2ClO2+H2O→S4O62-+2SO42-+2Cl-+2H+,建立相应的反应动力学方程,该反应对于ClO2和硫代硫酸钠均为一级,对S4O62-为0.5级,获取pH=9.27、T=298K和[S2O32-]0/[ClO2]0浓度范围为1.2～3.7情况下该反应的速率常数k值为2.8251×105L1.5/(mol1.5.s),反应活化能Ea为20.5kJ/mol,表明在一般的水处理研究中,硫代硫酸钠作为ClO2的猝灭剂是合理的,提出过量硫代硫酸钠与ClO2的4步反应机理,指出S2O3ClO22-是反应中重要的中间体,说明该反应遵循单电子转移机理.     

Leaching kinetics of low grade zinc oxide ore in NH3-NH4Cl-H2O system

The leaching kinetics of low grade zinc oxide ore in NH3-NH4Cl-H2O system was studied. The effects of ore particle size,reaction temperature and the sum concentration of ammonium ion and ammonia on the leaching efficiency of zinc were examined.The leaching kinetics of low-grade zinc oxide ore in NH3-NH4Cl-H2O system follows the kinetic law of shrinking-core model. The results show that diffusion through the inert particle pores is the leaching kinetics rate controlling step. The calculated apparent activation energy of the process is about 7.057kJ/mol. The leaching efficiency of zinc is 92.1% under the conditions of ore particle size of 69μm, holding at 80℃ for 60min, sum ammonia concentration of 7.5mol/L, the molar ratio of ammonium to ammonia being 2:1, and the ratio (g/mL) of solid to liquid being 1:10.     

稀土固体超强酸催化合成乙酸苄酯的研究

采用稀土元素La^3 对固体超强酸SO4^2-／TiO2的改性，制备出稀土固体超强酸催化剂SO4^2-／TiO2／La^3 催化荆，应用于合成乙酸苄酯的反应中，其最佳反应条件为：醇酸摩尔比1．8(乙酸的用量为0．2mol)，催化剂用量为1．2g，反应时间为2．0h，乙酸苄酯的酯化率达98．8％。