硫化鈉廢堿液的催化氧化研究.pdf

1、工業(yè)含硫廢堿液主要來(lái)自乙烯生產(chǎn)和煉油過(guò)程,其主要污染物硫化鈉含量大,COD濃度高,目前工業(yè)上多采用高溫高壓空氣氧化工藝,工藝的能耗高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、效果差,不適宜處理大量的含硫廢堿液。本文擬研究適合常溫常壓操作的電解氧化工藝,以及為降低反應(yīng)溫度和壓力的空氣催化氧化法,研究具有重要的實(shí)際價(jià)值和一定的理論意義。
　　 本課題主要做了以下兩方面的研究:
　　 1.傳統(tǒng)的硫化鈉廢堿液處理技術(shù),往往需要高溫、高壓反應(yīng)條件,或大量使用

2、雙氧水等昂貴的強(qiáng)氧化劑,處理成本較高并有一定的安全隱患,而本課題以氯化鈉作為電解液,涂釕鈦網(wǎng)作為電極研究了電解氧化法對(duì)硫化鈉溶液的處理效果?？疾炝穗姌O材料、工作電壓、極板間距、反應(yīng)時(shí)間、硫離子初始濃度、液體湍動(dòng)程度、電解質(zhì)濃度以及催化劑等因素對(duì)硫離子去除率的影響規(guī)律。結(jié)果表明:該方法適用于硫離子濃度在1000ppm左右的低濃度級(jí)別的硫化鈉溶液。當(dāng)硫離子濃度很高時(shí),氧化過(guò)程中生成的半固體狀多硫化物或單質(zhì)硫會(huì)在電極板上沉積,影響電解反應(yīng)的效

3、率和脫硫效果。適宜的工作條件為:涂釕鈦網(wǎng)電極,極板電壓3V,極板間距2cm。另外,極板間距越小,通過(guò)溶液的電流密度越大,電解越快,脫硫效果也更好。當(dāng)極板間距為1cm時(shí),1000ppm的硫化鈉溶液反應(yīng)3小時(shí)脫硫率可達(dá)98％以上。亞鐵離子對(duì)脫硫沒(méi)有催化作用,反而會(huì)降低脫硫率。
　　 2.催化氧化法脫硫具有效率高,環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn),因此本課題也對(duì)其進(jìn)行了研究。空氣催化氧化法是在向硫化鈉溶液中鼓入空氣的同時(shí),投入催化劑,在催化劑的作用下

4、,S2-被轉(zhuǎn)化成為S2032’和SO42-。對(duì)于硫化鈉溶液的空氣氧化反應(yīng),實(shí)驗(yàn)對(duì)比了幾種催化劑的性能,發(fā)現(xiàn)錳、鐵離子無(wú)機(jī)物固體和磷鎢酸固體的催化效果不明顯,而以顆粒狀活性炭負(fù)載N-甲基咪唑磷鎢酸鹽的催化劑效果最好,而且這種負(fù)載型催化劑可以減少和消除磷鎢酸鹽在溶液中的溶解損失。另外,空氣流量越大,反應(yīng)溫度越高,脫硫率越高。采用離子色譜方法考察了空氣催化氧化脫硫過(guò)程中所形成的各種中間體及最終產(chǎn)物,主要檢測(cè)到了三種離子,即SO42-、S2O3