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空气催化氧化亚硫酸铵制备硫酸铵

秦峰  
【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(0.500 mol/L~1.50 mol/L)、反应温度(40℃~60℃)、空气流量(100 L/h~400 L/h)、催化剂硫酸钴浓度(0.0010 mol/L~0.020 mol/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,并对催化氧化反应机理进行了探讨。 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1.10 mol/L,催化剂硫酸钴浓度为0.015 mol/L,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,O2的存在对于反应有重要作用,羟基自由基的存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的羟基化产物2, 3-二羟基苯甲酸和2, 5-二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。


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