亞硫酸銨非催化臭氧氧化試驗及其反應(yīng)動力學(xué)研究.pdf

1、近年來國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源的消耗也在不斷的加大,煤炭資源的消費正日益的劇增,造成SO2持續(xù)大量排放,已經(jīng)成為環(huán)境污染負擔(dān)的一個重要因素之一,使面臨的大氣污染物SO2的處理的形式越來越嚴峻。氨法煙氣脫硫是一種有效處理SO2的方法,而且產(chǎn)生的副產(chǎn)物可以通過適當?shù)姆椒ㄊ怪D(zhuǎn)化為具有良好經(jīng)濟效益的化肥原料硫酸銨,可以節(jié)約污染處理成本,也滿足社會可持續(xù)發(fā)展的要求。
　　 傳統(tǒng)的處理氨法脫硫副產(chǎn)物亞硫酸銨的方法均為大量鼓風(fēng)強制氧化方法,

2、但是氧化的周期長,對高濃度的亞硫酸銨漿液氧化率低,而且能耗相當大。針對這一現(xiàn)狀,實驗采用了臭氧對其進行了非催化氧化研究,考察了反應(yīng)溫度、pH、亞硫酸銨初始濃度、臭氧流量等因素對亞硫酸銨的氧化率和氧化速率的影響。根據(jù)試驗所得結(jié)果,對臭氧氧化應(yīng)用工藝進行了初步設(shè)計。此外,對亞硫酸銨氧化的反應(yīng)動力學(xué)進行了深入研究,并對臭氧氧化亞硫酸銨機理作了探討。
　　 實驗結(jié)果表明,在亞硫酸銨初始濃度為低濃度時,其氧化率都比較高,反之,氧化率低。溫

3、度在不高于60℃時,氧化率有所增加但變化不大。溶液的pH一般在偏堿性的條件下氧化率相對較高。臭氧的流量增大能促進氧化率的提升,但是過量的臭氧會造成浪費,亞硫酸銨的氧化率也難進一步提高。
　　 在反應(yīng)的前10min內(nèi),無論初始濃度如何,氧化速度較快,隨著氧化時間的增加,氧化速度逐漸緩慢變小。溫度在氧化中具有雙重作用,一方面降低氧化的活化能,另一方面是造成亞硫酸銨的加速分解,綜合來看,溫度影響不大。反應(yīng)在不同的pH條件下,溶液呈酸性

4、時,亞硫酸銨的氧化速率較之堿性條件要慢。臭氧流量大時有利于亞硫酸銨的快速反應(yīng),在氧化時間達到25min后,氧化速率變小。當臭氧流量小于時0.14mg/min,其氧化速率基本不變。通過正交試驗得出:各因素對氧化率的影響從大到小依次為臭氧通氣流量>亞硫酸銨初始濃度>pH>反應(yīng)溫度。
　　 對臭氧在實際氨法脫硫中的應(yīng)用作了初步設(shè)計,為今后的工程應(yīng)用提供借鑒,使氨法煙氣脫硫技術(shù)具有更加推廣的實際意義。
　　 在研究單一臭氧氧化亞