黄磷尾气催化氧化吸附净化数值模拟

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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。
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