反应控制型pH调节作用下水溶液中S（Ⅳ）的氧化与NaHSO<,4>的制备

摘要

提出并研究了一种氧化水溶液中SO<,2>(HSO<,3><'->/SO<,3><'2->)并制备硫酸氢钠的新工艺。建立了以碳棒为阴极，铂片为阳极的电化学反应装置，通过实验研究了溶液不同初始pH、阴极硫酸钠浓度和氧气流量对浓度为7mM亚硫酸(氢)盐氧化反应的影响，发现当初始pH=7时反应进行得最快；氧气流量在大于0.1L/min时基本不影响反应速率；阴极硫酸钠浓度较低(如小于0.65mol/L)时能在反应开始的前5min内提高反应速率，但不利于体系pH的维持。 向阴极池中SO<,2>(HSO<,3><'->/SO<,3><'2->)的水溶液通入氧气进行氧化反应，会导致氢离子的产生，同时，在外加电流的情况下，氧气在碳棒表面发生还原，导致氢离子的消耗，从而该池pH能维持在一个较高的范围内。这种pH的维持有利于SO<,2>的重复吸收和氧化。实验研究了不同电流作用下的pH维持及氧化反应情况，发现当初始pH为4或5时，外加电流能促进氧化反应的进行，而初始pH为7则无该作用。 阴极池中的硫酸钠溶液可转入阳极池，由于该池发生H<,2>O在铂片表面的氧化反应，导致pH的不断下降，从而可将硫酸钠转化成硫酸氢钠。 阴极的pH维持和阳极的pH下降都可称为反应控制型pH调节(RCpA)，这种pH调节利用了反应产生的氢离子和氢氧根而非外加酸碱。我们的研究表明通过RcpA以及一定量氧气和电能的消耗，将溶液中的SO<,2>(HSO<,3><'->/SO<,3><'2->)转化成硫酸氢钠是可行的。

目录

文摘

英文文摘

第1章引言

1.1文献综述

1.1.1中国二氧化硫污染概况

1.1.2烟气脱硫技术简介

1.2本研究的构想及原理基础

1.3本研究的意义和目的

本章参考文献

第2章实验部分

2.1试剂

2.2仪器

2.3实验方法

2.3.1 S(Ⅳ)浓度的测定

2.3.2试剂及标准溶液的配制和标定

2.3.3反应溶液配制，取样及测定

本章参考文献

第3章实验结果与讨论

3.1 SO2(HSO3-/SO32-)的氧化

3.1.1不同初始pH对反应的影响

3.1.2外加电流对反应的影响

3.1.3自由基反应的验证

3.1.4阴极硫酸钠浓度对反应的影响

3.1.5不同氧气流速下反应的相关参数

3.2硫酸氢钠的制备

本章参考文献

第4章小结

4.1本文主要内容总结

4.2问题与展望

本章参考文献

原创性声明及知识产权保护声明

致谢