探究空气催化氧化亚硫酸铵制备硫酸铵

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1、Y1213939学校代码：10488学号：05103012烈虞科拨走·肇硕士学位论文题目空气催化氧化亚硫酸铵制备硫酸铵专业研究方向姓名导师化学工艺精细化工秦峰吕早生教授定稿日期：2007年11月10日武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要烟气脱硫是我国环保市场急需的关键技术。空气催化氧化亚硫酸铵制备硫酸铵是氨法脱硫的后续工作，试验的主要反应器为一个三口的鼓泡反应器，用来通入空气，吸收尾气，以及增设搅拌。本研究考察了亚硫酸铵初始浓度(D．500mol／L～1．50mo儿)、反应温度Oo℃～60℃)、空气流量(100L伽～400L，11)

2、、催化剂硫酸钴浓度(O．0010mol／L～O．020mol／L)等因素对催化氧化亚硫酸铵效率的影响。通过正交试验，找出最佳反应条件，并对催化氧化反应杌理进行了探讨。实验结果表明，低浓度亚硫酸铵较易氧化，随着亚硫酸铵浓度的增加，氧化越困难；反应的最佳温度为50℃，氧化速率随着空气流量和催化剂硫酸钴浓度的增加而增加。正交试验最佳反应条件为：亚硫酸铵初始浓度为1．10mol／L。催化剂硫酸钴浓度为0．015mon，，反应温度为50℃。液相中该催化氧化反应机理主要是催化氧化与自由基反应相结合，02的存在对于反应有重要作用，羟基自由基的存

3、在是亚硫酸铵被氧化的关键。通过采用水杨酸做捕获剂，利用高效液相色谱法和荧光检测器对其主要韵羟基化产物2，3．二羟藿苯甲酸和2，5一二羟基苯甲酸进行测定。所得的数据与实验结果证实此反应是一个自由基反应。关键词：空气氧化；亚硫酸铵：硫酸铵；自由基反应第1l页武汉科技大学硕士学位论文AbstractFluegasdesulfurizationsarethekeytechnologiesinChineseenvironmentalprotectionmarkets．Catalyticoxidationofammoniumsulfitein

4、toammoniumsulfatebyairistheafterwardsofammoniadesulfurizationtechnique．Theeffectsoftheinitialconcentrationofammoniumsulfite(0．．500mol／L～1。50reel／L)，thereactiontemperature(40℃～60℃)，theairflowrate(100L／h～400L／h)andtheconcentrationofcatalystofcobaltsulfate(0．0010mol／L～0．

5、020moVL)areinvestigated．Designtheorthogonalexperimenttofindouttheoptimumreactionconductions，andthemechanismsofthecatalyticoxidationreactionarestudied．Themainreactorintheexperimentisamechanicallyagitatedthermostaticreactor．Ithasthreenecksforcontinuousfeedingofgas，aspee

6、dstirrerandatailgasabsorberintheexperiment．Accordingtotheexperimentofresult，theoxidationratesoftheammoniumsulfitearehigherwhentheammoniumsmlfiteconcentrationsarelow．Withtheincreaseoftheconcentration,theoxidationratesofammoniumsulfitedecrease；theoptimalreactiontemperat

7、ureis50℃，theoxidationratesincreasewiththeairflowrateandtheconcentrationofcatalystcobaltsulfate．Accordingtotheorthogonalexperiment,theoptimumreactionconditionsaretheinitialconcentrationofammoniumsulfite1．10mol／L，theconcentrationofcatalystofcobaltsulfateO．015mel／L,there

8、actiontemperature50℃．Intheliquidphasethemechanismofthereactionmainlyisthecatalyzedoxidationandthefreeradicalrespondedunifies