电石渣中杂质对亚硫酸钙氧化及石膏浆液脱水性能影响

为了考察电石渣中杂质(Na2S、SiO2及铁、镁、铝的氧化物等)在湿法烟气脱硫过程中对亚硫酸钙氧化及石膏浆液脱水性能的影响,通过建立亚硫酸钙氧化反应装置,对亚硫酸钙氧化及石膏浆液脱水过程进行了研究。研究表明:浆液中Na2S浓度越高,亚硫酸钙氧化受到的抑制作用越明显,Na2S浓度高于10.0 mmol/L时,浆液中亚硫酸根几乎不发生氧化反应,石膏平均粒径随Na2S浓度增加呈先降低后增大趋势。浆液中SiO2不影响亚硫酸钙氧化,但是浓度低于0.5 g/L时,石膏粒径分布更加集中,更有利于提高石膏浆液脱水性能。浆液中Fe2O3的存在有利于亚硫酸钙氧化,浓度在0.5～1.0 g/L时,对石膏浆液脱水性能有明显的改善作用。浆液中MgO、Al2O3的存在,对亚硫酸钙氧化影响不大,但降低了石膏浆液脱水性能。     

湿法烟气脱硫环境下亚硫酸钙强制催化氧化的研究

采用机械搅拌槽式反应器,对湿法烟气脱硫环境进行模拟以研究锰催化对亚硫酸钙氧化的影响。实验得出:湿法烟气脱硫环境下,当槽内亚硫酸钙浆液浓度很小时,锰离子催化氧化对SIV浓度是1.5级,对Mn2+浓度是0.5 级;随着亚硫酸钙浆液增加至某一浓度后,氧化反应开始遵循并行反应机理,即氧化反应包括SIV离子的非催化氧化反应和SIV离子的锰离子催化氧化反应,且锰离子的催化氧化反应对Mn2+浓度是0.5级。文中提出的氧化反应速率的试验公式可以用来对湿法烟气脱硫中的氧化过程进行模拟。     

Effect of inhibitors on macroscopical oxidation kinetics of calcium sulfite

In the presence of inhibitors, the macroscopical oxidation kinetics of calcium sulfite, the main byproduct in wet limestone scrubbing, was studied for the first time by adding different inhibitors and varying pH, concentration of calcium sulfite, oxygen partial pressure, concentration of inhibitors and temperature. The mathematical model about the general oxidation reaction was established,which was controlled by three steps involving dissolution of calcium sulfite, mass transfer of oxygen and chemical reaction in the solution.It was concluded that the general reaction was controlled by mass transfer of oxygen under uncatalyzed conditions, while it was controlled by dissolution of calcium sulfite after adding three kinds of inhibitors. Thus, the theory was provided for investigating the mechanism and oxidation kinetics of sulfite. The beneficial references were also supplied for design of oxidation technics in the wet limestone scrubbing.     

Oxidation inhibition of sulfite in dual alkali FGD system

A laboratory-scale well-mixed thermostatic reactor with continuously blasting air was used to investigate the oxidation inhibition of sulfite in dual alkali flue gas desulfurization （FGD） system. The effects of operating parameters such as pH value and catalyst concentration on the oxidation were studied. Sodium thiosulfate was used in the system, and was found that it significantly inhabited the sulfite oxidation. In the absence of catalyst, sodium thiosulfate at 12.67 mmol/L had an inhibition efficiency of approximately 98%. While in the presence of catalyst, sodium thiosulfate at 26.72 mmol/L had an inhibition efficiency less than 85.0%. The oxidation reaction order of sulfite in the sodium thiosulfate was determined to be -1.90 and 4）.55 in the absence and presence of the catalyst, respectively. Apparent activation energy of oxidation inhibition was calculated to be 53.9 kJ/mol. Pilot tests showed that the consumption rate of thiosulfate agreed well with the laboratory-scale experimental results.     

滴流床苯酚催化湿式氧化反应动力学及反应器模型

在自制的滴流床反应器中,以苯酚配水溶液为研究对象,采用负载型MnO_x/γ-Al₂O₃作为催化剂,研究了苯酚催化湿式氧化过程.通过实验数据的拟合分析,提出了苯酚催化湿式氧化本征反应速率表达式,计算了液体流率为1.6　L/h时不同温度下催化剂外表面湿润效率以及不同温度下与一定的氧分压相平衡的水中溶解氧浓度;由实验数据拟合得到苯酚催化湿式氧化表观反应动力学模型参数,并建立了关于积分式滴流床苯酚催化湿式氧化的反应器模型,比较了不同氧分压、进液苯酚质量浓度、进液流率下苯酚去除率的计算值与实验值.结果显示:当氧分压大于1.0 MPa时,计算值与实验值能较好吻合,当氧分压较低时,氧气从气相到液相存在一定的传质阻力.在苯酚进液质量浓度为0～5 000 mg/L时,苯酚对催化氧化反应的抑制作用不明显.在进液流率为0～2.05 L/h时,存在一定的外扩散阻力.      

多层光源内置式气-液-固循环流化床光催化降解双酚A

悬浮浆态光催化反应体系具有固-液接触面积大、过程效率高和处理量较大的优点,但存在浆态体系中纳米催化剂难于分离回收的问题,为解决这一难题,提出了在废水污染物光催化降解过程中使用易于沉降分离的微米级颗粒光催化荆,并与新设计的多层光源内置式气-液-固循环流化床相结合组成的光催化反应体系.以微米级颗粒Gd-TiO2为光催化剂,...     

软锰矿催化氧化二氧化硫的过程与机理研究

通过实验室模拟废气脱硫实验,研究了软锰矿浓度、氧含量、废气流量、SO2浓度和操作温度对脱硫成酸的影响,结果表明:低浓度软锰矿浓度对废气中SO2发生显著的催化氧化作用,当软锰矿浓度>500mg/L时,脱硫效率可达80%。氧对软锰矿催化氧化SO2发挥了重要作用,应>10%。废气流量和进口SO2浓度对成酸作用影响较小,操作温度为60℃最好。软锰矿催化脱硫的机理分析表明,过程是液相Mn、Fe协同催化与固相催化作用相结合。     

添加剂强化石灰石/石灰FGD过程的某些浆液特性

测定了不同浓度不同添加剂强化下的石灰石烟气脱硫浆液的固相沉降时间、上清液密度及滤饼固含量,实验结果表明:使用添加剂时,实验条件下滤饼固含量有所下降,但影响不大;浆液固相沉降时间的不同,可能与浆液中亚硫酸钙固相产物的含量及晶粒大小和晶型不同有关;添加剂不同,上清液密度也有差异.镁强化石灰脱硫浆液,沉降过程可分为快速沉降和慢速沉降两阶段;固相中亚硫酸钙的含量高则沉降速率较慢;与非强化石灰脱硫过程相比,滤饼固含量稍低.脱硫实验同时表明,使用添加剂有利于抑制设备结垢.      

氨法脱硫工艺S(IV)氧化动力学模型研究

目前,有关氨法脱硫技术对S(IV)氧化的研究未考虑HSO-3及离子强度等因素的影响.因此,本文根据氨法脱硫反应机理建立实验装置对S(IV)氧化动力学进行了研究,考察了SO2-3浓度、SO2-4浓度、pH值、温度和氧化空气量对S(IV)氧化速率的影响.结果表明,S(IV)的氧化速率与SO2-3浓度呈-0.5级关系,与SO2-4浓度之间的关系为r(IV)=0.00121exp(-0.89CSO2-4);HSO-3较SO2-3更容易被氧化,保持较低pH值时对S(IV)的氧化有利;S(IV)的氧化速率随氧化空气量和温度的升高而增大,反应的表观活化能约为28.0 kJ·mol-1.利用数学模型对S(IV)氧化过程进行了数值模拟,结果表明,该模型能够较好地反映氨法脱硫S(IV)氧化过程.     

高碱性烟气脱硫灰中亚硫酸钙含量分析方法

针对烟气脱硫灰中的亚硫酸钙含量测定方法没有国家标准和行业标准,在参考不同标准中亚硫酸盐的测定方法基础上,对碘量法测定烟气脱硫灰中亚硫酸钙含量的方法进行实验研究。通过自制烟气脱硫灰模拟样的滴定,结果表明高碱性脱硫灰在滴定前应采用先加碘后加酸的顺序进行处理,并使用盐酸或磷酸作为酸化剂,而不宜使用硫酸酸化;采用磷酸(1+1)作酸化剂,控制溶液pH值在2.49¹.40之间,可以准确测定高碱性烟气脱硫灰中亚硫酸钙含量,重复性好,同时可有效避免Fe3+干扰。     

热活化过硫酸钠处理水溶液及泥浆系统中1,1,1-三氯乙烷的研究

研究了热活化过硫酸钠技术氧化水溶液及泥浆系统中1,1,1-三氯乙烷(1,1,1-trichloroethane,TCA)的效果.考察了温度、溶液pH值、氯离子及碳酸氢根离子对水溶液中TCA降解过程的影响,并处理了实际TCA污染地下水.结果表明:TCA氧化降解过程符合准一级动力学反应方程,且温度越高TCA降解速率越大,50°C、过硫酸钠/TCA物质的量比=100/1时,TCA在2h内可完全降解;溶液pH值越高TCA去除效率越低,且碱性条件明显地抑制TCA降解;氯离子及碳酸氢根离子均会对反应起到抑制作用,其中碳酸氢根抑制作用强于氯离子;由于实际地下水水质较为复杂,TCA降解速率相对缓慢,7d后去除率达到90%以上.泥浆系统中TCA降解效率受土壤有机质含量影响较大,土壤去除有机质后降解速率明显加快.热活化过硫酸钠技术用于修复TCA污染地下水具有较大潜力,但实际应用过程中应充分考虑场地性质的影响.     

Are flocculants required in a flocculant process?

The effectiveness of solids abatement by pH increase was investigated using the jar test procedure with a bentonite tap water suspension and an urban wastewater and an oxidation pond effluent. The results indicated that, depending on the suspended particles and on the dissolved ions, pH values between 9.5 and 12 induced extensive solids elimination without adding any other chemical than a base, i.e. sodium hydroxide or lime. The major effective reactions are then the calcium carbonate precipitation and the magnesium hydroxide precipitation. Moreover, this process does not require a flocculation step but only a precipitation step where the particles are entrapped by sweep coagulation and adsorption-coagulation. A continuous reactor was operated with an oxidation pond effluent. A suspended solids concentration less than 30 mg/l was obtained by adjusting pH between 11 and 11.5 while the reactor was operated up to 20 m/h superficial upflow velocity corresponding to a residence time through the whole unit of only 5 minutes. The sludge settling velocity depends on pH and on the primary particles but a maximum settling velocity larger than 1 m/h is easily reached. The concentration factor is then about 100. Environmental policy implications of this technique are that it allows to significantly upgrade a stabilization pond effluent and can be used when a high pH situation is acceptable.     

新型射流曝气技术对脱硫浆液的氧化特性研究

通过比较射流曝气与鼓风曝气的氧化效果及能耗,提出了臭氧协同空气射流曝气的一种新型湿法脱硫浆液强制氧化技术,并探究了其在氧化脱硫浆液方面的工业应用前景,讨论了O_3浓度与传输距离、进气量、浆液循环量、温度、pH和液面高度对脱硫浆液氧化特性的影响。实验结果表明:臭氧协同空气射流曝气、空气射流曝气、鼓风曝气对脱硫浆液的氧化率(η)和能耗(E)的关系分别为:η_1=1.270η_2=3.175η_3(其中η_2=2.500η_3)、E_1=0.747E_2=0.249E_3(其中E_2=0.333E_3),其工业应用前景良好;通过提高O_3浓度、进气量、浆液循环量与液面高度、缩短O_3传输距离等方式均能进一步提高亚硫酸盐的氧化效果,从而提高脱硫效率。     

Kinetics and mechanism of the sulfite-induced autoxidation of Fe(II) in acidic aqueous solution

A spectrophotometric study employing stopped-flow techniques was performed of the sulfite-induced autoxidation of Fe(II) in acidic aqueous solution (pH < 3.9). In the presence of an excess Fe(II), simultaneous autoxidation of Fe(II) and sulfite occurs, and completes the catalytic cycle for the Fe(III) catalyzed autoxidation of sulfite. In the presence of an excess sulfite, the rapid formation of Fe(III) is followed by a slower redox process during which Fe(II) and sulfate are produced. The sulfite-induced autoxidation of Fe(II) is independent of the Fe(II) concentration. The suggested mechanism involves the rate-determining formation of SO₃⁻, followed by the formation of SO₅⁻and the subsequent oxidation of Fe(II).     

烟气条件对直流电晕自由基簇射NO氧化过程的影响

运用以湿空气为自由基源物质的直流电晕自由基簇射系统,研究了烟气在反应器内的滞留时间、烟气流速和NO浓度对NO氧化过程的影响.结果表明:烟气流速的增加会抑制电晕放电的发展,而烟气中NO浓度的增加则使放电变得更加容易.NO的氧化受烟气在反应器内滞留时间的影响较小,而它受烟气流速的影响较大.在2W的输入功率下,当烟气在反应器内的滞留时间从8.5s增加到34.2s时,NO的氧化率只从54.5 %提高到57.6 %.而在1.7W·h/m³的能量密度下,当烟气流速从1.4cm/s增加到6.3cm/s时,NO的氧化率从60.0%减少到38.6%,能量利用率也从20.8g/(kW·h)下降到了13.3g/(kW·h).在湿空气流量一定的情况下,NO初始浓度存在一个最佳值,本实验中最佳的NO浓度为100×10^-6左右.     

三相流态化烟气脱硫模拟中试试验研究

在参考国内外大量湿法脱硫研究经验的基础上 ,提出一种适合我国国情的烟气脱硫技术路线 :三相流态化吸收式烟气脱硫工艺。建立了处理烟气量 2 0 0 0Nm3 h的模拟中试实验装置 ,并进行大量石灰浆液烟气脱硫试验研究 ,总结出流态化反应器的脱硫性能及其影响因素。试验结果表明 :流态化反应器脱硫效率随着浆液浓度、喷射管插入深度、搅拌速度等的增加而增加。当浆液pH值在 5～ 8之间 ,喷射管插入深度 16 0～ 2 0 0mm(相应的喷射器的压降约为 15 0 0～ 190 0Pa) ,喷射速度为 10～ 2 5m s左右 ,循环倍率为 3倍 ,浆液浓度为 7%以下 ,反应温度 5 5～ 6 0℃ ,对反应加以搅拌和对产物强制氧化 ,可以获得 95 %以上的脱硫效率     

三相内循环流化床光催化反应器及其光辐射传递规律

提出并建立了三相内循环流化床光催化反应器 ,对其内部光辐射传递规律进行了研究 .结果表明 ,在气固相共同作用下(通气量>0.3m³/h) ,光强的径向分布服从指数衰减规律 ,与Rose公式中通过均匀悬浊介质时的光强分布规律一致 .光辐射能的数值受初始光强 .催化剂颗粒浓度和液层厚度的共同影响 .通气量只影响床层流化状态 ,对光强分布影响可以忽略 .对罗丹明B的光催化降解实验表明 ,三相内循环流化床的光催化效率高于传统的悬浆式反应床 ,本系统的最佳催化剂浓度为10～12g/L .     

氨法烟气脱硫技术的工艺研究

采用亚硫酸铵作为吸收剂,对模拟烟气进行氨法烟气脱硫实验。考察了进口烟气温度、吸收液pH值、吸收液浓度、液气比对脱硫效率的影响,并对亚硫酸铵的氧化问题进行了研究。实验结果表明：进口烟气温度与脱硫效率成反比关系;吸收液pH值、吸收液浓度与脱硫效率成正比关系;吸收液pH值大于6.3、浓度大于1%时,氨逃逸随着二者的增大而增多...     

煤浆催化氧化法烟气脱硫研究

基于液相催化氧化原理,以煤浆做洗涤介质进行烟气脱硫。此法起催化作用的Fe2+/Fe3+离子通过SO2、O2和煤中的黄铁矿作用而现场产生。实验过程控制模拟烟气中的SO2摩尔分率和O2浓度范围分别为760×10-6￣3200×10-6和3%￣20%。实验表明,反应温度约在40℃以上时,脱硫率即达90%以上。二氧化硫浓度增大,脱硫率呈下降趋势,与石灰/石灰石脱硫过程类似。在实验范围内,pH值和氧气浓度对脱硫率基本没有影响,实际烟气中的O2浓度完全满足催化氧化反应的需要。随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的黄铁矿硫。     

脉冲放电等离子体降解废水中有机物的作用机理探索

借助对脉冲放电过程中产生的多种氧化性组分的定量测定并结合对工艺实验结果的对比分析,探索了脉冲放电等离子体降解4-氯酚的作用机理．放电过程中当从放电电极鼓入氧气时,脉冲放电降解有机物的作用机理过程为：氧气放电产生臭氧,臭氧然后传质到废水中,废水中的臭氧及其分解产物羟基自由基等氧化性物质与废水中的有机物的氧化反应．该作用机理是建立脉冲放电等离子体降解有机物过程数学模型的理论基础．