软锰矿浆与铁、锰细菌催化氧化SO的机理研究

摘要

用低浓度软锰矿浆催化氧化SO2过程中，随着反应的进行，脱硫效率会显著降低。通过向软锰矿浆中加入细菌，利用微生物的作用，恢复体系中Fe、Mn对SO2的活性，从而实现催化剂的再生循环，保持较高的脱硫率，是一种新的脱硫思路。本文主要研究了软锰矿体系、软锰矿与氧化亚铁硫杆菌、锰氧化细菌联合体系的脱硫过程与机理，对促进其工业应用有重要理论价值。　　对低浓度软锰矿催化脱硫体系的研究表明：在反应初期(约40min前)，反应以氧化还原为主，软锰矿中Mn的浸出率达85％以上；而40min后，整个体系以相对稳定的催化作用为主，[SO42-]/[Mn2++Fe2+]≈169。在催化反应阶段，由于[Mn2+]/[Fe2+]≈38，所以铁离子的液相催化作用可以忽略不计，金属离子的液相催化以Mn为主。由于液相中铁离子浓度太低，致使Fe、Mn间的协同作用不明显，软锰矿固相组分确实存在催化作用。对软锰矿与氧化亚铁硫杆菌体系的研究表明：氧化亚铁硫杆菌在联合体系中的作用并不是仅仅来自于菌液中的金属离子的液相催化作用，微生物本身的作用不容忽视，氧化亚铁硫杆菌能够将溶液中几乎全部的Fe2+转化成Fe3+。对工艺条件的影响研究表明：软锰矿浆浓度、T.f菌液量、氧气浓度、气体流量的影响较大，此外，适当地提高进口SO2浓度有利于硫酸根地生成，但不是越大越好。　　对软锰矿与锰氧化细菌体系的研究表明：锰细菌的作用就脱硫率而言，并没有太大的作用，但是通过对比实验，证实微生物本身起到了不容忽视的作用。而从软锰矿中Mn的浸出，可以明显发现锰细菌具有将溶液中Mn2+转化成关于Mn元素的固相物质。　　对软锰矿与氧化亚铁硫杆菌、锰氧化细菌体系的研究表明：氧化亚铁硫杆菌和锰细菌的联合作用不仅仅是氧化亚铁硫杆菌和锰细菌的简单叠加，机理十分复杂，有待进一步研究。在本实验中，两种细菌的协同作用表现不明显。

目录

文摘

英文文摘

1.前言

1.1.我国烟气脱硫的重要性与意义

1.2.软锰矿烟气脱硫方法

1.3.国内外有关软锰矿和Fe、Mn催化氧化SO2的研究现状

1.4.本文研究的意义

2.研究内容

2.1.低浓度软锰矿浆催化氧化SO2过程中的催化作用

2.2.低浓度软锰矿与氧化亚铁硫杆菌催化氧化SO2过程研究

2.3.低浓度软锰矿浆与锰细菌联合催化氧化SO2过程研究

2.4.低浓度软锰矿浆与氧化亚铁硫杆菌、锰细菌联合催化氧化SO2过程研究

3.研究方法

3.1实验流程及装置

3.2分析测定方法

4.低浓度软锰矿浆催化氧化SO2过程中的催化作用

4.1.软锰矿与理论Fe、Mn浓度液相催化氧化的对比

4.2.软锰矿与实际浸出Fe、Mn浓度液相催化作用对比

4.3.小结

5.软锰矿与微生物联合催化氧化SO2

5.1.软锰矿与氧化亚铁硫杆菌催化氧化SO2

5.2.软锰矿与锰细菌催化氧化SO2

5.3.软锰矿与铁、锰细菌的联合催化氧化SO2

5.4.小结

6.软锰矿与铁、锰细菌联合催化氧化SO2机理分析

6.1.传质过程

6.2.化学反应过程

6.3.微生物反应历程

7.结论与建议

7.1.结论

7.2.建议

参考文献

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