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《四川大学》 2004年
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软锰矿浆催化氧化烟气SO_2产酸过程研究

刘成军  
【摘要】:软锰矿的主要成分是MnO_2,它是一种良好的氧化剂,而SO_2是一种很好的还原剂。因此利用软锰矿浆进行烟气脱硫的资源化研究已有很多相关报道。在以往报道中,都是以在较低的软锰矿浆液固比下生成MnSO_4这一过程作为研究对象,而对于较高的液固比下以H_2SO_4作为主要产物的催化氧化过程的研究却鲜有报道,本文在过渡金属离子催化氧化SO_2反应机理的基础上,对这一过程的最优反应条件、各操作条件对产酸的影响以及产酸过程的反应动力学进行了深入研究。 利用L_(18)(3~7)安排SO_2浓度、氧浓度、矿浆液固比、气速、温度和初始pH值这六个因素的三水平正交试验,试验表明:矿浆液固比、反应温度和氧浓度对反应影响最大,初始pH值的影响可以忽略,同时,试验发现当矿浆液固比为500:1时生成的硫酸浓度最大。进一步的单因子试验对各操作条件对产酸的影响进行了细致研究,结果表明,在这一过程中,锰的浸出速率比铁要快得多,这说明在产酸过程中,Mn~(2+)是起催化氧化作用的主要因素。 在软锰矿浆催化氧化SO_2产酸过程中,很容易满足Ha<1的条件,此时属反应动力学控制。借助于过渡金属离子催化氧化SO_2产酸的反应动力学,可以建立软锰矿浆催化氧化SO_2生成硫酸过程的反应动力学方程:在催化氧化反应过程中,前一阶段的动力学方程可以用来表达;而后一阶段可以用来表达。通过实验得到了相关 的参数a’和b的实验值分别为l.6oxlo5L·s/m 01和4.56xlo一3L2·s/molZ。 最后,还使用神经网络建立了催化氧化产酸过程的响应模型,该响应模型 平均误差可以控制在21.2%以内,这对软锰矿浆催化氧化50:反应的研究具有 一定的创新和探索价值。 关键词:软锰矿,二氧化硫,催化氧化,硫酸,反应动力学,神经网络
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X701

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘建英,蒋文举,童小双;软锰矿与氧化亚铁硫杆菌吸收SO_2过程中的影响因素[J];资源开发与市场;2005年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 代伟;软锰矿与细菌催化氧化二氧化硫过程与动力学研究[D];四川大学;2006年
【参考文献】
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4 沈迪新,何占元,王玉荣;液相催化氧化吸收烟气中SO_2的研究[J];环境化学;1993年02期
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【共引文献】
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10 朱晓帆;蒋文举;邱梅;刘成军;金燕;;软锰矿浆烟气脱硫反应机理探讨[A];第十届全国电除尘、第二届脱硫学术会议论文集[C];2003年
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10 刘芳洋;金属硒化物薄膜的电沉积制备及基础理论研究[D];中南大学;2011年
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3 张瑞芝;硬硅钙石型硅酸钙纤维的合成和应用[D];长沙理工大学;2010年
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【同被引文献】
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2 徐永福,苏维瀚;Mn(Ⅱ),Fe(Ⅲ)和活性炭对S(IV)液相氧化的催化作用[J];催化学报;1995年01期
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 谭钦文;氧化亚铁硫杆菌脱除烟气中SO_2的研究[D];四川大学;2004年
2 刘建英;软锰矿浆与铁、锰细菌催化氧化SO_2的机理研究[D];四川大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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1 张华涛,彭昌军,何晋秋,朱联锡,李国良;SO_2液相催化氧化的数学模型和催化机理[J];武汉化工学院学报;1994年04期
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6 范红玉;李小松;刘景林;朱爱民;;等离子体催化氧化吸附态苯和甲苯的研究[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年
7 王海波;王露;雷爱文;;Fe催化氧化C-H键活化/C-S成键[A];第十六届全国金属有机化学学术讨论会论文集[C];2010年
8 徐杰;盛学斌;杜中田;;NO~+催化氧化芳基甲醇的研究[A];中国化学会第26届学术年会绿色化学分会场论文集[C];2008年
9 胡霄雪;李臻;唐中华;夏春谷;;Mn(Salen)配合物催化氧化仲醇体系电喷雾质谱研究[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
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2 记者 张革文 通讯员 邓海强;阿克塞发现一储量超2800万吨锰矿[N];甘肃日报;2011年
3 白文强;重庆锰矿引资7亿[N];中国有色金属报;2003年
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6 王朝晖 从培国;用真情和善举酿造爱的甘泉[N];朝阳日报;2009年
7 中国五矿化工进出口商会 刘志阳;锰矿供应链神经紧绷[N];国际商报;2004年
8 黄尚宁;锰矿排废水 村民遭了殃[N];中国矿业报;2006年
9 辛桦;锰矿进口短期内增势不减[N];国际商报;2003年
10 马仕本;锰矿供应链“神经”紧绷[N];中国矿业报;2004年
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3 周曙光;双甘膦催化氧化制草甘膦过程研究[D];华东理工大学;2010年
4 朱晓帆;软锰矿烟气脱硫研究[D];四川大学;2002年
5 唐念;Mn/TiO_2催化氧化NO联合CaSO_3浆液吸收的烟气脱硝新工艺研究[D];浙江大学;2011年
6 武冬梅;二氧化硫对小鼠不同组织器官的氧化应激、DNA损伤及细胞因子的影响[D];山西大学;2004年
7 白剑英;二氧化硫及其衍生物对小鼠几种脏器超微结构和细胞凋亡的影响[D];山西大学;2004年
8 张玉;铁屑法烟气脱硫工艺及Fe(Ⅱ)催化氧化S(Ⅳ)动力学研究[D];大连理工大学;2003年
9 邓晓东;云贵高原及邻区次生氧化锰矿晚新生代大规模成矿作用及其构造和古气候意义[D];中国地质大学;2012年
10 高文涛;催化氧化饱和碳原子功能化研究[D];大连理工大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 张朝晖;金属离子液相催化氧化烟气脱硫的研究[D];华北电力大学;2002年
3 胡学伟;超声—催化氧化—生物组合技术处理垃圾渗滤液的研究[D];昆明理工大学;2004年
4 肖俊饮;金属卟啉催化氧化环已烷连续性试验研究[D];湖南大学;2004年
5 孔祥吉;微波与催化氧化组合技术在水处理中的应用[D];黑龙江大学;2004年
6 李钦武;催化氧化法回收低浓度SO_2烟气中硫资源的研究[D];湘潭大学;2004年
7 童小双;生物催化氧化烟气二氧化硫的研究[D];四川大学;2005年
8 麻国荣;直馏柴油催化氧化脱硫工艺研究[D];天津大学;2005年
9 徐彩霞;选择性催化氧化对甲酚制备对羟基苯甲醛的研究[D];兰州大学;2006年
10 沈庆峰;低压催化氧化处理铅阳极泥工艺研究[D];昆明理工大学;2003年
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