黄磷尾气催化氧化吸附净化数值模拟

论文摘要

本论文主要针对黄磷尾气中的H2S、PH3的催化氧化吸附净化过程进行理论基础研究及数值模拟,在前期工作的基础上,分别制作H2S、PH3催化剂,并将两种催化剂利用混合法混合均匀,用来同时吸附H2S、PH3。研究了固定床吸附平衡以及穿透曲线,另外,本文对H2S、PH3的催化氧化反应动力学进行了研究,得出以下结论: （1） 得出的Freundlich等温式可以用来表示实验中所制得的催化剂的吸附平衡曲线; （2） 通过对穿透曲线分析,得出所制得H2S、PH3的催化剂对H2S、PH3的催化氧化吸附效果非常好,两种催化剂混合所制得催化剂对H2S、PH3混合气的催化氧化吸附净化也得到了很好的效果; （3） 浸渍活性炭脱除H2S中,吸附容量随H2S浓度的增加而增加,随O2浓度的增加而增加,但O2浓度大到一定值后不再对反应有什么影响。几种温度下的初始吸附容量都很接近,但温度较高时的吸附容量增大幅度很低。 （4） 浸渍活性炭脱除PH3中,吸附容量随进气浓度的增加而增加,随O2浓度的增加而增加,但氧浓度增大到一定值后不再对反应产生明显影响,吸附容量随温度的增加而增加,但温度增大到一定值后对反应产生影响减小。 （5） 得出了H2S、PH3的催化氧化反应动力学方程,实验结果与模拟结果吻合良好,所建立的动力学方程可以用来描述催化剂催化氧化H2S、PH3的反应过程。 在反应动力学的基础上,以净化H2S为例,对黄磷尾气固定床吸附过程进行数值模拟,建立了相应的数学模型,对模型利用计算机求解后得出模拟结果与实验数据吻合较好,证明所得模型能够较好的预测固定床反应器脱硫穿透曲线,为吸附装置的设计、放大及吸附过程的控制提供依据。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 研究的意义
• 1.2 研究内容
• 1.3 研究目标
• 1.4 研究的创新点
• 第二章 文献综述
• 2.1 黄磷尾气的产生和性质
• 2.2 黄磷尾气的治理方法
• 2.3 黄磷尾气的综合利用
• 2.4 数学模型在固定床反应器中的应用
• 第三章 实验原理、装置及方法
• 3.1 实验原理
• 3.2 实验装置
• 3.3 实验方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 固定床吸附净化过程研究
• 4.1 吸附平衡
• 4.2 穿透曲线
• 4.3 本章小结
• 第五章 动力学实验及结果分析
• 2S动力学研究'>5.1 浸渍活性炭脱除H₂S动力学研究
• 3动力学研究'>5.2 浸渍活性炭脱除PH₃动力学研究
• 5.3 本章小结
• 第六章 数学模型建立及解析
• 6.1 固定床反应器模型建立
• 6.2 模型求解
• 6.3 数值模拟与实验结果对比
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 附录A 符号说明
• 附录B 在读研究生期间所发表的论文:
• 附录C 程序清单
• 致谢