亚硫酸铵还原焙烧软锰矿提取锰试验研究

研究了以亚硫酸铵为还原剂,通过高温焙烧直接把软锰矿中的二氧化锰还原成硫酸锰,从而实现软锰矿的高效提取,考察了亚硫酸铵与软锰矿质量比、焙烧温度及时间、浸出温度及时间等对锰提取率的影响,确定了最佳工艺条件。结果表明:最优条件为亚硫酸铵与软锰矿质量比0.75∶1,焙烧温度500℃,焙烧时间1.5h,浸出温度25℃,浸出时间30min;在该条件下,锰浸出率约为93%,铁浸出率约9.5%。锰提取效果较好。

亚硫酸铵对锰电解反应与析氢反应的影响

采用CV、LSV等电化学方法研究了阴极电化学机制,同时通过SEM、XPS等表征方法考察亚硫酸铵对阴极表面、锰晶体结构的影响。结果表明:氢在不锈钢阴极表面析出和锰在不锈钢阴极表面沉积的起始电位分别为-0.95、-1.40 V;亚硫酸铵对析氢反应具有明显的抑制作用,降低锰沉积的电流,减小直流电耗。当亚硫酸铵用量为SeO_(2)的4倍时,锰沉积电流效率高达67.42%,亚硫酸铵有望成为替代SeO_(2)的添加剂。在沉积锰的小区域能谱图中,能捕捉到100%纯度的锰,利于后期高纯锰的研发。

高浓度亚硫酸铵氧化反应过程研究

通过填料塔对亚硫酸铵氧化过程各影响因素进行了全面的研究。反应温度 30°C～ 75°C,氧气体积分数 φO2 =0 .2 1～ 1 ,亚硫酸根浓度 0 .3mol/L～ 5.0 mol/L,初始硫酸根浓度 0～ 1 .5mol/L,催化剂有铜、铁、钴、锌、锰的硫酸盐。实验结果表明 :在高浓度 ( [SO2 -3 ]>0 .5mol/L)下 ,亚硫酸铵的氧化速率随亚硫酸根浓度的增加而降低 ,硫酸根浓度的增加也使亚硫酸铵的氧化速率下降。因此 ,高浓度的亚硫酸铵不能被迅速完全地直接氧化成硫铵 ,要在较低浓度下氧化后再浓缩 。

流光放电等离子体液相氧化亚硫酸铵

在氨-硫铵法烟气脱硫中,一个关键环节是将副产物的四价硫S(IV)氧化为六价硫S(VI).采用可规模化的流光放电液相氧化技术,通过交直流叠加(AC/DC)电源,激发气体放电产生等离子体对氨法脱硫高浓度的亚硫酸铵进行氧化.实验测量了该氧化过程与溶液浓度、放电功率密度、溶液pH值、温度以及传质效率因子等各种参数的关系.研究表明,在亚硫酸铵摩尔浓度为3mol·L-1时,可以获得有实用价值的反应速率,摩尔能耗减低到50Wh·mol-1以下,显示出很好的应用前景.

气体参数对沿面放电活性氧物质注入氧化亚硫酸铵的影响

为提高铵法脱硫产物的氧化效率,采用气相沿面放电生成的活性氧物质替代强制氧化法中的空气用于氧化亚硫酸铵,考察了沿面放电等离子体装置中的空气流速、温度、湿度及曝气孔的孔径、氧化物质的传输距离等因素对亚硫酸铵氧化率的影响。结果表明:亚硫酸铵氧化率随空气流速增大而提高;空气湿度、温度的升高降低臭氧的生成,不利于亚硫酸铵的氧化;曝气孔的孔径增大、氧化物质输运距离增大,降低臭氧等活性氧物质的利用效率,进而降低亚硫酸铵的氧化率。同空气强制氧化相比,采用沿面放电生成的活性氧物质氧化亚硫酸铵,可提高亚硫酸铵氧化率达一倍以上。

氨法脱硫中亚硫酸铵的氧化工艺参数

通过改变亚硫酸铵初始浓度、硫酸铵初始浓度、反应温度、混合液p H值、空气流量、催化剂浓度,研究氨法脱硫中亚硫酸铵氧化率的变化.结果表明:(NH4)2SO3的浓度与(NH4)2SO3的氧化率成反比关系;初始(NH4)2SO4浓度越大,(NH4)2SO3氧化率越低;当反应温度为40～60?C时,随着温度的升高,(NH4)2SO3的氧化率不断增大;(NH4)2SO3氧化率受混合液p H值的影响,较合适的p H值为5.5;当空气流量为100～400 L/h时,随着空气流量的增大,(NH4)2SO3的氧化率增大;随着催化剂Co SO4浓度升高,(NH4)2SO3氧化率增大.结合氨法脱硫工程实例考虑,当反应温度控制在50?C左右,(NH4)2SO3采用低浓度氧化,混合液p H值为5.5,空气流量为300 L/h,催化剂浓度较高时,(NH4)2SO3的氧化率较高.

亚硫酸铵微界面强化氧化特性研究

以亚硫酸铵水溶液的空气氧化为研究对象,考察了微界面强化对该体系传质与氧化过程的影响。在同一实验平台和操作工况下,对微界面强化与传统鼓泡塔氧化过程的传质和反应性能进行了实验研究。利用高速摄像与压差测量技术,分别对反应过程的空气气泡分布与气含率变化进行了测定。结果表明,相较于传统鼓泡塔空气氧化反应器,微界面强化氧化反应器以微界面体系取代了传统毫-厘米级宏界面,在不同盐离子浓度与氧化气量工况下均表现出了良好的强化效能。在微界面体系强化下,亚硫酸铵氧化过程气含率大幅提升,相界面积增加十余倍,反应速率平均提升56.8%,实验结论为微界面强化反应器的多相反应体系工业应用提供了一定的数据支撑。

碳钢焊接接头在亚硫酸铵溶液中的耐蚀性研究

采用三电极电化学研究法和金相组织分析法研究了碳钢焊接接头在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为。研究结果表明,Q235钢用J420焊条焊接后,焊缝、热影响区、母材的显微组织有明显差别,从而导致焊缝的腐蚀速率大于热影响区、大于母材。温度升高或亚硫酸铵浓度增大,均可以促使焊接接头的腐蚀速率增大。

亚硫酸钠和亚硫酸铵处理稻草提高其营养价值的效果研究

用0%亚硫酸铵、4%亚硫酸铵、8%亚硫酸铵、4%尿素、8%亚硫酸铵+等当量盐酸、8%亚硫酸钠、8%亚硫酸钠+等当量盐酸处理稻草,水分调至45%,填紧压实,密封保存于贮罐内1个月,然后用瘤胃尼龙袋法测定稻草有效降解率,分析相关营养指标。试验结果表明:①4%亚硫酸铵、8%亚硫酸铵可显著提高稻草中粗蛋白(CP)、硫(S)及粗灰分(Ash)含量,降低中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量;可显著提高(P<0.05)稻草中干物质(DM)、有机物(OM)有效降解率,降低(P<0.05)NDF有效降解率。其效果不及4%尿素处理稻草的效果;②8%亚硫酸钠可显著提高稻草中Ash和S元素含量,大幅度降低NDF、ADF含量;8%亚硫酸钠可提高稻草DM、OM、NDF有效降解率,其效果优于尿素,差异极显著(P<0.01);③8%亚硫酸钠处理稻草效果优于4%尿素、8%亚硫酸铵、4%亚硫酸铵;8%亚硫酸钠、8%亚硫酸铵与等当量的盐酸反应可生成亚硫酸氢盐及SO2,用其处理稻草的效果与8%亚硫酸钠、8%亚硫酸铵单独处理稻草的效果相比,前者使有效降解率显著(P<0.05)下降,后者相差不大(P>0.05),因此添加盐酸没有意义。

双氧水对亚硫酸铵的氧化特性

在实验中,采用鼓泡氧化反应器分别研究了在空气氧化和臭氧氧化条件下,投加双氧水后亚硫酸铵的氧化率随时间变化情况。结果表明:无论是空气氧化还是臭氧氧化,双氧水的加入均能快速提高亚硫酸铵的氧化率。其中,在空气氧化条件下,对于初始浓度为0.1 mol/L的亚硫酸铵溶液,使氧化率达到60%时的反应时间缩短50 min;在臭氧氧化条件下,对于初始浓度为0.5 mol/L的亚硫酸铵溶液,使氧化率达到60%时的反应时间缩短30 min。但是双氧水也在短时间内消耗殆尽,其后亚硫酸铵的氧化率呈现出与单纯空气氧化或臭氧氧化相同的规律。此外,在双氧水氧化亚硫酸铵过程中,只有部分双氧水参与了氧化反应,而在臭氧氧化条件下双氧水的利用率得到提高,例如对于0.5 mol/L的亚硫酸铵溶液,臭氧气氛下参与反应的双氧水质量分数比空气气氛下高15%,因此臭氧与双氧水可能存在一定的协同作用。

Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中的耐蚀性研究

研究以J420焊条焊接Q235钢,其焊缝于亚硫酸铵介质中的腐蚀行为.电化学方法和金相分析表明,Q235钢用J420焊条焊接后,焊缝的组织特点决定了它的耐蚀性低于母材.提高温度,增加亚硫酸铵浓度,均会促使焊缝的腐蚀速率加快.

低浓度亚硫酸铵氧化动力学的研究

亚硫酸铵直接氧化是实现新型氨法脱硫技术工业化的关键问题。采用搅拌反应器在硫酸铵浓度为3.70 mol/L、温度为45℃的溶液中,以硫酸钴为催化剂,对低浓度亚硫酸铵氧化气液反应动力学进行了研究。亚硫酸铵浓度、气相氧气分压和催化剂浓度范围分别为0.001～0.05 mol/L、0.02～0.1 MPa和10^-6～10^-4mol/L。实验结果表明,亚硫酸铵的氧化速率随着催化剂浓度的增加而增大,当亚硫酸铵浓度增加,可能存在催化剂临界浓度。当催化剂浓度大于临界点,氧化速率不再变化。反应分别对亚硫酸铵和气相氧气分压呈二级和一级。溶液pH=6时反应活化能是32.69kJ/mol。氧化速率最大时的溶液pH值随亚硫酸铵浓度的增大而增大。实验为新型氨法脱硫技术工业化提供了理论指导。

响应面分析法优化亚硫酸铵制备焦糖色素工艺研究

主要研究了用响应面分析法(RSA)对亚硫酸铵制备焦糖色素中保温温度、保温时间、糖液浓度和催化剂用量工艺参数进行优化,同时对试验结果进行方差分析,结果表明:最佳工艺参数为保温温度142℃、保温时间58min、糖液浓度40%和催化剂用量4%,指标与全体自变量二次项之间的线性关系明显(Pr<0.05,达到显著)。

亚硫酸铵浓度对亚硫酸铵氧化速率的影响研究

亚硫酸铵氧化是铵法脱硫的一个重要步骤,针对工程上主要采用的空气氧化方法,开展了在空气氧化条件下亚硫酸铵浓度对亚硫酸铵氧化速率的影响规律研究。试验采用空气鼓泡氧化反应器,在控制空气流量和反应温度不变的条件下,研究了亚硫酸铵氧化速率随亚硫酸铵浓度的变化关系。结果表明：在中、高浓度范围（〉0.1 mol/L）内,氧化速率受浓度影响不大,可认为无变化,在此过程中空气曝气流量是氧化反应的主要控制因素;在较低浓度范围（0.01~0.1 mol/L）内,氧化速率与浓度为斜率较小的线性关系;而在极低浓度（〈0.01 mol/L）下,氧化速率与浓度为斜率较大的线性关系,即当浓度低于0.1 mol/L时,亚硫酸铵氧化反应速率明显受亚硫酸铵浓度的影响。

乙二酸抑制亚硫酸铵氧化的本征反应动力学

利用典型的间歇反应装置,通过改变反应溶液的初始pH值、亚硫酸铵物质的量浓度、乙二酸物质的量浓度以及反应温度,对乙二酸存在条件下亚硫酸铵氧化的本征反应动力学进行了研究.结果表明:随着乙二酸物质的量浓度增加,亚硫酸铵的氧化速率降低;随亚硫酸铵物质的量浓度增加,氧化速率升高;氧化速率对乙二酸与亚硫酸铵的反应级数分别为-0.4和1.1级;在一定温度范围内,亚硫酸铵的氧化速率随温度升高而升高,但反应温度应控制在60°C以下;氧化反应的表观活化能为30.318 kJ·mol-1.

臭氧对亚硫酸铵的氧化效果研究

采用臭氧工艺,对氨法脱硫的主要副产物亚硫酸铵进行了氧化试验研究,结果表明:在试验范围内,臭氧对高浓度亚硫酸铵具有较好氧化效果,氧化速率随着臭氧质量浓度的升高而增加,随着亚硫酸铵浓度的升高而降低,而循环流量对氧化效果影响不大,温度对氧化效果也有一定影响。在亚硫酸铵初始浓度不超过2 mol/L时,120 min内转化率基本可达到100%,亚硫酸铵完全氧化能耗约为0.5kW.h/kg,显示出良好工业应用前景。

亚硫酸铵催化氧化实验研究

经济高效的将亚硫酸铵转为硫酸铵,是氨法脱硫工艺的关键。采用氧气作为氧化剂,硫酸钴为催化剂,在搅拌反应器中对亚硫酸铵催化氧化过程进行了实验研究。考察了亚硫酸铵初始浓度、硫酸铵初始浓度、催化剂浓度、反应温度、空气流量、溶液pH对亚硫酸铵氧化率的影响。结果表明:控制亚硫酸铵初始浓度为0.3 mol.L-1,硫酸铵初始浓度为0.3 mol.L-1,硫酸钴为0.001 mol.L-1,空气流量为400 L.h-1,pH为6.0,反应温度50℃,反应4 h后,氧化率达到90%。

空气催化氧化亚硫酸铵制备硫酸铵

采用单因素实验研究了亚硫酸铵初始浓度、反应温度、空气流量、催化剂硫酸钴浓度等因素对催化氧化亚硫酸铵的效率的影响。结果表明,低浓度亚硫酸铵较易氧化,亚硫酸铵浓度越高,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加快。通过正交实验确定最佳氧化反应条件为:亚硫酸铵初始浓度1.1 mol.L-1,催化剂硫酸钴浓度0.015 mol.L-1,反应温度50℃。

亚硫酸铵纸浆废液生产单细胞蛋白研究

以三株热带假丝酵母菌(Candida tropicalis CX8801,CX8802和CX8803)混合培养液为菌种,利用经预处理的亚硫酸铵棉秆和芦苇纸浆废液为原料并添加适量无机盐,在7L发酵罐中生产单细胞蛋白(SCP),结果SCP得率分别为8.8—11.2和6.0—7.2g/l。用2 300L发酵罐进行亚硫酸铵芦苇纸浆废液生产SCP中间试验,结果SCP得率9.38—11.02g/l,总收率89％,其粗蛋白含量48％,废液COD_(cr)去除率56％。

亚硫酸铵和卤水制无水亚硫酸钠工艺研究

亚硫酸铵和卤水在60℃下，n（NaCl）／n[（NH4）2SO3]：2．0～2．1的条件下反应得Na2SO3晶体，经分离、洗涤、干燥后得无水亚硫酸钠产品。分离Na2SO3后的母液Ⅰ冷至20℃，析出NH4Cl晶体，将分离NH4Cl后的母液Ⅱ浓缩结晶得Na2SO3晶体，分出Na2SO3后的残液与母液Ⅱ混合，送去浓缩结晶。将分出的NH4Cl干燥得氯化铵副产品。该工艺的优点是原料成本低，副产氯化铵，经济效益好，无污染。