固相負(fù)載型鈷基催化劑催化亞硫酸鎂氧化反應(yīng)的研究.pdf

1、SO2對(duì)于環(huán)境和人體的危害越來越嚴(yán)重，煙氣脫硫技術(shù)成為控制大氣SO2排放的重要手段。濕式脫硫技術(shù)中的鎂法煙氣脫硫工藝因其因其占地小、能耗低、不易結(jié)垢等優(yōu)勢(shì)，尤其適合于中小型工業(yè)鍋爐的煙氣脫硫，具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用空間。亞硫酸鎂的氧化是鎂法脫硫工藝中的關(guān)鍵步驟，過渡金屬對(duì)該過程有重要的催化作用。但目前所研究的催化劑大多以離子態(tài)添加，現(xiàn)有理論也僅局限在液相催化劑的作用機(jī)理研究。所投加的催化劑無法得到有效回收，需要對(duì)其進(jìn)行定期補(bǔ)充，從而增加了運(yùn)

2、行成本，同時(shí)催化劑會(huì)滯留于母液及產(chǎn)品中，也將引發(fā)水體和產(chǎn)品的二次污染等問題。開發(fā)和研究高效、穩(wěn)定、可回收、低殘留的固相型催化劑已經(jīng)成為該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。
　　本文以六水合硝酸鈷為鈷源，以4A鈉型分子篩為載體，采用浸漬法制備固相負(fù)載型鈷基催化劑。通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，考察了預(yù)處理工藝、Co負(fù)載量、有無250℃一次焙燒，最終焙燒溫度和最終焙燒時(shí)間五個(gè)因素對(duì)催化劑性能的影響，并得到最佳制備工藝條件。運(yùn)用BET、SEM、XRD、XRF和EDS

3、手段對(duì)固相負(fù)載型鈷基催化劑進(jìn)行了表征分析，考察該催化劑的屬性特征及表面活性成分Co的負(fù)載情況。模擬實(shí)際工況，研究了固相負(fù)載型鈷基催化劑條件下亞硫酸鎂氧化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，得到相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)：催化劑濃度、亞硫酸鎂濃度、氧分壓的反應(yīng)分級(jí)數(shù)分別為0.39、0和0.4，在pH為8.0左右氧化速率達(dá)到最大，表觀活化能為23.43 KJ?mol-1。對(duì)催化劑條件下亞硫酸鎂氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了研究，結(jié)合三相反應(yīng)過程的數(shù)學(xué)模型推斷，固相催化劑存在下亞硫