煙氣脫硫液相氧化制硫酸新方法的探索.pdf

1、在火電廠和冶煉廠煙氣脫硫的同時，如能將其低濃度SO2轉(zhuǎn)化成硫酸則可實(shí)現(xiàn)硫的資源化。但在傳統(tǒng)的兩轉(zhuǎn)兩吸接觸氧化制硫酸工藝中，由SO2轉(zhuǎn)化為SO3的過程要求在較高溫度和催化劑存在的條件下完成，對SO2氣相氧化能量要求高，成本也高。如在液相氧化則可使SO2轉(zhuǎn)化難度大幅度降低，但在酸性溶液中SO2又很難溶于液相，限制了液相氧化制硫酸工藝的實(shí)現(xiàn)。因此，探索快速溶解SO2并能氧化制成硫酸的新方法具有重要意義。
　　本文探索了將臭氧作為氧化劑引

2、入硫酸工藝中，利用其自身的強(qiáng)氧化性，將溶解于溶液中的二氧化硫迅速氧化為硫酸的新方法。并對新方法的氧化效果及氧化機(jī)理進(jìn)行了研究。同時對雙氧水協(xié)同氧氣液相氧化SO2產(chǎn)硫酸的過程也進(jìn)行了初步的研究。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明向酸性液體中加入臭氧能夠顯著地提高二氧化硫轉(zhuǎn)變成硫酸的速度和氣相二氧化硫的吸收率。通過對其機(jī)理的解析結(jié)果表明臭氧的存在提高了二氧化硫由氣相轉(zhuǎn)移到液相的能力，對其原因分析發(fā)現(xiàn)為加快了亞硫酸向硫酸的轉(zhuǎn)化且提高了二氧化硫的氧化速率

3、。進(jìn)一步解析發(fā)現(xiàn)臭氧的存在顯著提高了溶液的氧化還原電位，可能是由亞硫酸向硫酸轉(zhuǎn)化能力提高的根本原因。
　　通過對SO2氧化和溶液中氧元素的存在形式的解析研究表明，臭氧的存在促進(jìn)了氧氣參與到二氧化硫的氧化過程。在吸收液硫酸濃度為3％，二氧化硫氣相濃度為1.33%，臭氧濃度為1.31%，反應(yīng)時間為10.15min時，每摩爾臭氧在與SO2反應(yīng)過程中，臭氧除產(chǎn)生的1mol氧原子參與反應(yīng)外，還促進(jìn)0.602mol氧氣參與二氧化硫的氧化反應(yīng)中

4、。
　　在氣相二氧化硫濃度較低的情況下，即吸收液硫酸濃度為3%，二氧化硫氣相濃度為0.67%（V/V），臭氧氣相濃度為1.31%（V/V）時，硫酸根產(chǎn)率接近100%。隨著氣相中SO2濃度的提高，使液相中亞硫酸根的累積量增加，造成SO2的吸收效率降低。在高濃度氣相SO2的情況下，增加氣相臭氧濃度可使二氧化硫的吸收和轉(zhuǎn)化效果大幅提高。
　　另外，通過對雙氧水協(xié)同氧氣液相氧化制硫酸的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)用氧氣取代部分雙氧水協(xié)同氧化SO