栲膠脫硫工藝副產(chǎn)物Na2S2O3成因的研究.pdf

1、栲膠法脫硫技術(shù)是我國(guó)目前在煤化工氣體凈化領(lǐng)域使用效果最好的脫硫方法之一。但是該法沒(méi)有完全克服濕法脫硫所共有的不足,即伴隨脫硫過(guò)程而發(fā)生一些副反應(yīng)，當(dāng)副產(chǎn)物的量在脫硫系統(tǒng)中累積到一定量時(shí)，將導(dǎo)致脫硫效率下降，堿耗增加，影響正常生產(chǎn)。針對(duì)此問(wèn)題，本論文對(duì)副產(chǎn)物Na2S2O3的成因進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，得出以下結(jié)論。
　　 一、利用連續(xù)式鼓泡反應(yīng)器研究了NaHS水溶液被O2氧化的規(guī)律，探討了副產(chǎn)物Na2S2O3等的成因，研究結(jié)果表明：

2、r>　　 (1)通過(guò)對(duì)NaHS與O2反應(yīng)可能出現(xiàn)的產(chǎn)物作定量分析發(fā)現(xiàn)，Na2S2O3是最主要的含硫副產(chǎn)物，同時(shí)還有少量的Na2SO4。
　　 (2)副產(chǎn)物的生成隨著反應(yīng)物NaHS初始濃度和空氣流速的增大、反應(yīng)溫度的升高、溶液PH 值的增大而增加。
　　 (3)在氧氣量充足的條件下，NaHS與O2的反應(yīng)級(jí)數(shù)為1.0級(jí)，表觀活化能Ea為26302.43KJ/mol。
　　 (4)在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)未檢測(cè)到單質(zhì)硫，該現(xiàn)象

3、表明HS-進(jìn)入到空氣再生系統(tǒng)后，不會(huì)再向單質(zhì)硫方向轉(zhuǎn)化，并且一次副產(chǎn)物S2O32-、SO32-、SO42-也不會(huì)再轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫。
　　 二、在上述工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)向NaHS水溶液中加入催化劑栲膠和釩化合物，采用314A型復(fù)合硫離子選擇電極考察了栲膠脫硫液中的催化組分對(duì)NaHS被O2氧化規(guī)律的影響，研究結(jié)果表明：
　　 (1)當(dāng)向NaHS水溶液中加入一定濃度的栲膠溶液后，由于栲膠具有較好的氧化活性，同時(shí)栲膠還可以提高氧氣

4、的氧化性能，所以表現(xiàn)為NaHS的轉(zhuǎn)化率隨著栲膠濃度的增大而增加。另外，NaHS的轉(zhuǎn)化率會(huì)隨著反應(yīng)溫度的升高以及溶液PH 值的增加而增大。
　　 (2)當(dāng)向NaHS水溶液中加入一定濃度的NaVO3溶液后，由于NaVO3具有很好的氧化活性，表現(xiàn)為NaHS的初始轉(zhuǎn)化率迅速提高，并且隨著NaVO3溶液濃度的增大而增加。另外，NaHS的轉(zhuǎn)化率會(huì)隨著反應(yīng)溫度的升高以及溶液PH值的增加而增大。
　　 三、通過(guò)采用314A型復(fù)合硫離子選

5、擇電極研究了NaHS與NaVO3反應(yīng)進(jìn)行的程度，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：
　　 (1)NaHS與NaVO3的反應(yīng)為復(fù)雜反應(yīng)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該反應(yīng)可分為快速和慢速兩階段進(jìn)行?？焖俜磻?yīng)在極短的時(shí)間內(nèi)(20s 左右)就可達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，且NaHS與NaVO3反應(yīng)的分級(jí)數(shù)為1級(jí)，反應(yīng)的速率常數(shù)k為0.0427s-1，其氧化速率方程為：v=0427CNaHSC。
　　 (2)在反應(yīng)進(jìn)行到大約5分鐘時(shí)，才發(fā)現(xiàn)溶液中有明顯的懸浮硫出現(xiàn)，說(shuō)明單

6、質(zhì)硫并不是很快生成?？梢酝茰y(cè)? HS在被氧化的過(guò)程中生成了化學(xué)穩(wěn)定性較差的零價(jià)硫S0(原子態(tài)的)，然后與HS-反應(yīng)生成了中間體多硫離子S2-x，最終轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的S8結(jié)構(gòu)，其機(jī)理為：
　　 HS-+(n-1)S0→Sn2-+H+Sn2-+HS-→S8+H+故多硫離子Sn2-也是產(chǎn)生含硫副產(chǎn)物的硫元素的來(lái)源。
　　 四、本論文給出了一種新的測(cè)定栲膠脫硫液中Na2S2O3和NaSCN的方法，即采用紫外可見分光光度計(jì)同時(shí)測(cè)定Na