过渡金属离子液相催化氧化脱硫实验研究

摘要

针对我国工业中二氧化硫排放的污染现状，本文采用了过渡金属离子液相催化氧化烟气脱硫技术脱硫。本文对过渡金属离子液相催化氧化脱硫的原理、工艺及其中存在的问题进行了综述。在参考大量文献的基础上，对过渡金属液相催化氧化二氧化硫在各种条件下进行了系统的研究工作，选用新型脱硫设备做了模型实验研究工作。本文目的是进一步完善了过渡金属离子脱硫技术，对下一步研究具有指导性作用，优化和改进新设备提供参考。本文的主要研究工作内容如下： 在鼓泡反应器中进行了Mn、Fe、zn、Ni、Cu、Co六种过渡金属离子在不同条件下的液相催化氧化烟气脱硫实验，分析结果，找出脱硫规律。通过比较各离子和Mn/Fe、Fe/Zn、Mn/Zn协同作用的脱硫效果，最后确定选用Mn/Fe协同催化脱硫的方法，并做了Mn/Fe协同脱硫连续实验研究：在0.01mol/LMn<'2+>，0.003mol/LFe<'3+>，氧气浓度9％，二氧化硫进口浓度5000mg/m<'3>，吸收液体积50ml，烟气流量0.15m<'3>/h的条件下连续试验，结果表明78min内脱硫效率96.06％以上，105min内，脱硫效率大于68％。 在此基础上结合新型脱硫设备做了正交和单因素模型实验。由新型脱硫设备的脱硫的正交实验的研究得出最佳实验条件和影响烟气脱硫效率的各因素的次序：液位高度>入口浓度>烟气流速>离子浓度；单因素实验得出各因素的变化规律，在实验条件下，用最小二乘法回归各影响因素的经验公式，其相关系数均大于0.95，对实验中得出的数据趋势线准确地反映了脱硫效率随各因素的变化规律，与实验结果相符合。 本文的实验研究结果对中、低浓度的二氧化硫有显著的脱硫效果。

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第一章文献综述

1.1大气中二氧化硫污染和危害

1.2国外典型的脱硫技术

1.3国内的脱硫技术的发展和现状

1.4过渡金属离子液相催化氧化二氧化硫的发展及现状

1.5本文研究的背景、目的和意义

1.6本文研究的内容

第二章实验原理、装置及测量方法

2.1脱硫实验原理

2.1.1反应器的工作原理

2.1.2气液传质机理

2.2实验系统

2.3实验设备、器材及药品

2.4实验参数

2.5实验步骤

第三章实验结果及分析

3.1镍离子脱硫机理实验结果分析

3.2钴离子脱硫机理实验结果分析

3.3铜离子脱硫机理实验结果分析

3.4锌离子脱硫机理实验结果分析

3.5铁离子脱硫机理实验结果分析

3.6锰离子脱硫机理实验结果分析

3.7 pH值对二氧化硫吸收结果讨论

3.8各离子对二氧化硫吸收效果比较

3.9铁/锌、锰/锌和锰/铁离子协同脱硫的实验

3.10锰/铁离子协同作用脱硫连续实验

第四章结合新型脱硫设备的脱硫实验

4.1正交实验

4.1.1实验系统

4.1.2实验设备和药品

4.1.3实验参数选择

4.1.4实验步骤

4.1.5实验数据处理及分析

4.2单因素脱硫实验

4.2.1液位高度变化对脱硫效率的影响

4.2.2二氧化硫入口浓度对脱硫效率的影响实验

4.2.3烟气流速对脱硫效率的影响实验

4.2.4离子浓度对脱硫效率的影响实验

第五章结论

参考文献

致谢