亚硫酸镁催化氧化实验研究

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随着社会的不断进步,电力已经成为了人类赖以生存的能源之一。火力发电这一传统的发电方式仍在国内电力行业中占有较大比重,我国有74.79%的发电机组为火力发电机组。在火力发电站运行过程中会排放出大量的SO2气体。SO2是一种较常见的大气污染物,有强烈刺激性气味。同时SO2也是一种常见的化工原料,可以用于对啤酒等饮品的保鲜、对材料进行防腐处理、用于抗氧化处理以及可以用作食品褪色剂。如果将电厂产生的SO2直接排入大气中会对环境造成严重的破坏,并且会损失大量的工业原料。本着清洁生产废物减量化的思想,必须对其进行处理并回收。镁法脱硫相比较为传统的钙法脱硫而言有着脱硫活性高、不易结垢等特点。对镁法脱硫产生的亚硫酸镁进行处理可使其转化为重要的工业原料硫酸镁,而回收工业硫酸镁有显著的经济效益。国外对于亚硫酸镁氧化的研究起步较早,在20世纪80年代就有人开始研究了。但由于镁法脱硫所需原料成本较高、镁矿在国外分布较少等原因导致其在国外推广难度较大,从而限制了这种方法的发展以及科学家对镁法脱硫产物处理的相关研究。国内对镁法脱硫产物亚硫酸镁处理的研究起步较晚,21世纪之前尚未见到报道。虽然起步晚,研究较少,但镁法脱硫以及相关产物的处理在我国有较高的研究充分性:我国镁矿储量占世界总储量90%.目前国内对亚硫酸镁催化氧化研究程度较低,还有待深入研究。本文从三个角度对亚硫酸镁催化氧化进行了研究:小试实验、中试实验以及现场试验。在实验中对催化剂的选择;pH;催化剂浓度;曝气量;温度;时间等因素进行了探究,并通过现场实验对催化剂的实际应用效果进行了评估。实验得出结论如下:(1)Co、Al混合催化剂对亚硫酸镁有较好的催化效果。在催化剂总金属离子浓度为0.008mol/L,反应4小时后硫酸镁含量可达到24.49%。(2)pH对此催化反应影响不大,在pH=7时催化效果略好;温度对氧化效果有一定影响,在相同条件下,25℃时上清液中硫酸镁含量可以从10℃时的22.95%提高到23.52%。(3)根据循环反应结果,在实际应用中应在反应过程中适当添加金属离子Co。(4)实验得到的七水硫酸镁晶体能够达到国家工业级标准。(5)在小试、中试实验确定的最佳条件下进行现场试验取得了较好的效果。(6)处理1吨亚硫酸镁所用催化剂初始投资费用为36.02元,进行循环处理以后处理1吨亚硫酸镁所用催化剂的费用为18.59元
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