石化企业高效吸收氧化除臭技术研究

论文摘要

本文针对石化企业停工检修时恶臭污染特点及污染现状,利用高效吸收氧化技术对实验室模拟恶臭气体治理进行了初步研究。以筛选高效氧化吸收液为目标,探讨了吸收氧化法除臭的影响因素、填料塔的设计、操作条件优化,并对吸收氧化机理及动力学过程进行了初步研究。通过大量的筛选实验得到了两种高效氧化吸收液,其对硫化氢恶臭气体的处理效果分别为99.67%和99.60%。XSYH-1氧化吸收液可以采用空气曝气再生的方法进行再生利用;XSYH-2氧化吸收液为工业漂白粉,价廉易得。基础实验单因素及正交实验结果表明:XSYH-1氧化吸收液适宜的实验条件为:碳酸钠浓度50g·L-1、催化剂浓度0.3g·L-1、吸收氧化温度50℃、3小时可实现吸收液的再生;XSYH-1氧化吸收液在0～10000mg·m-3浓度范围内,硫化氢去除率均保持在99%以上,硫化氢浓度的变化对去除效果的影响不大。XSYH-2氧化吸收液适宜的实验条件为:漂白粉投加量2g·L-1、进气量0.5L·min-1;用漂白粉吸收氧化硫化氢恶臭气体,温度对去除效果的影响不大,可以在室温下进行,硫化氢的去除率在99%以上,无需外加升温装置。在实验进气浓度范围内(0～13000mg·m-3),对硫化氢的治理效果保持在98.8%以上。两种吸收液均可以适用于石化企业停工检修时恶臭治理。填料塔操作条件单因素实验结果表明:填料塔可在常温常压下操作。对于两种氧化吸收液,随着进气浓度的增加,去除率都先略有增加后有所降低;当硫化氢进气浓度在08000mg·m-3内,XSYH-1氧化吸收液对硫化氢的去除效果保持在99.3%以上;当硫化氢进气浓度在07800mg·m-3内,XSYH-2氧化吸收液对硫化氢的去除效果保持在99.1%以上。在入口硫化氢浓度相近时,气体停留时间越长,硫化氢的去除率越高;硫化氢去除率均随着液气比的增大而增大;在运行过程中填料塔的压降变化不大。正交实验表明:填料塔最佳操作条件为:对于XSYH-1、进气量0.5m3·h-1、液气比20L·m-3、进气浓度997mg·m-3;对于XSYH-2,进气量0.5m3·h-1、液气比20L·m-3、2010mg·m-3。初步对氧化吸收原理及动力学进行了分析,氧化的最终产物主要为单质硫,对于XSYH-2,有一小部分硫酸根;吸收氧化反应的传质阻力主要集中在气相。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 恶臭污染概述
• 1.1.1 恶臭的性质、分类及组成
• 1.1.2 恶臭的来源及危害
• 1.1.3 恶臭污染的特点
• 1.2 石化企业恶臭污染概况
• 1.2.1 石化企业恶臭污染源
• 1.2.2 石化企业恶臭污染特点
• 1.2.3 炼油系统恶臭污染成因分析
• 1.3 恶臭治理技术
• 1.3.1 物理法
• 1.3.2 化学法
• 1.3.3 生物法
• 1.3.4 其他恶臭治理方法
• 1.3.5 恶臭治理新工艺
• 1.4 吸收氧化法处理恶臭气体
• 1.4.1 原理
• 1.4.2 氧化吸收法的特点
• 1.4.3 国内外研究现状
• 1.5 课题的研究目标、研究内容及意义
• 1.5.1 研究目标
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 课题来源及研究意义
• 第二章 氧化吸收液基础实验研究
• 2.1 实验仪器及药品
• 2.1.1 实验仪器及材料
• 2.1.2 实验药品及试剂
• 2.2 实验装置
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 目标污染物的选择
• 2.3.2 配气方法
• 2.3.3 硫化氢气体的检测
• 2.3.4 采样体积的计算
• 2.3.5 硫化氢浓度的计算
• 2.3.6 硫化氢去除率的计算
• 2.4 吸收液筛选实验
• 2.4.1 氧化吸收液的选择
• 2.4.2 氧化吸收液的初步确定
• 2.4.3 筛选实验及结果
• 2.5 XSYH-1 氧化吸收液单因素实验
• 2.5.1 碳酸钠浓度的影响
• 2.5.2 催化剂浓度的影响
• 2.5.3 进气浓度的影响
• 2.5.4 吸收氧化温度的影响
• 2.5.5 硫化氢去除效果随时间的变化
• 2.5.6 氧化吸收液装载体积的影响
• 2.5.7 气液接触方式的影响
• 2.5.8 再生方法及再生效果
• 2.6 XSYH-1 氧化吸收液正交实验
• 2.7 XSYH-2 氧化吸收液单因素实验
• 2.7.1 漂白粉投加量的影响
• 2.7.2 进气浓度的影响
• 2.7.3 进气流量的影响
• 2.7.4 吸收氧化温度的影响
• 2.7.5 吸收时间的影响
• 2.8 XSYH-2 氧化吸收液正交实验
• 2.9 小结
• 第三章 填料吸收塔的设计及工艺条件研究
• 3.1 填料吸收塔原理
• 3.2 填料吸收塔的设计
• 3.2.1 填料的选择原则
• 3.2.2 填料塔基本设计步骤
• 3.2.3 本实验主要设计参数及控制
• 3.3 实验装置及分析方法
• 3.3.1 实验装置
• 3.3.2 分析方法
• 3.4 填料吸收塔工艺条件单因素实验
• 3.4.1 进气硫化氢浓度的影响
• 3.4.2 停留时间的影响
• 3.4.3 液气比的影响
• 3.4.4 塔料层高度的影响
• 3.4.5 氧化吸收液再生次数的影响
• 3.4.6 压降的变化
• 3.5 XSYH-1 氧化吸收液正交实验
• 3.6 XSYH-2 氧化吸收液正交实验
• 3.7 小结
• 第四章 吸收氧化机理及应用前景分析
• 4.1 吸收氧化原理
• 4.1.1 XSYH-1 氧化吸收液吸收氧化原理
• 4.1.2 XSYH-2 氧化吸收液吸收氧化原理
• 4.2 动力学分析
• 4.2.1 带化学反应的气-液平衡
• 4.2.2 气-液反应的历程及动力学特征
• 4.3 应用前景展望
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢