有机化工废硫酸的催化氧化研究

第21卷第4期1999年12月湘潭大学自然科学学报NaturalScienceJournalofXiangtanUniversityVol。21No．4Dee．1999有机化工废硫酸的催化氧化研究。杨润昌周书天【摘要】考察了Ti％、Mn02、sd晚等几种多相催化剂对含有机物废硫酸纯氧催化氧化的处理效果，其COD去除率均在65％以上．此外，以Fe2+为催化剂，重点探讨了纯氧流速、温度、反应时间、催化剂用量、H202／FJ+用量比等因素对COD去除率的影响．主题词催化氧化；固体超强酸；废硫酸分类号X78I硫酸是工业生产中的主要产品和原料，1996年世界上硫酸产量达151．1Mt，中国为18．89Mt【1J，硫酸广泛应用于农药、染料、石油化工、医药等有机化工行业，其用量一般占硫酸产量的30％左右，在其使用过程中产生大量被有机物污染的废硫酸，废硫酸进行再生回用可大大减轻环境污染，具有重大的经济效益和环境效益．含有机物废硫酸的再生及回收办法目前国内外主要有三种：a．高温热解法．该法能彻底消除硫酸中有机物，回收生产的硫酸纯度也很高，缺点是能耗太大．b．生产化肥．含有机物废硫酸可用于生产硫酸铵、普钙等．但只适宜于有机物含量较少(<2％)的废硫酸，且产品质量受废酸中有机物的影响．c，化学氧化法．此法是以q、H202、HN03、KMnO,等为氧化剂的化学氧化法，目前国外研究的方法较多．此法普遍存在的问题是氧化效率不高，且成本高．在化学氧化法中，由于H202氧化过程中能产生一种氧化能力很强的羟基自由基·OH，同时分解物是H202，不会对硫酸产品质量造成影响，正受到人们更多的关注，但H202成本高．本法以廉价的氧气代替H202作氧化剂，只加入少量的催化剂和H202，H202作为羟基自由基的引发剂，利用硫酸在加温条件下对废硫酸中有机物的协同氧化、炭化作用，进行废硫酸的催化氧化再生啦。J．1实验部分1．1主要试剂与仪器主要仪器见图I．废酸用98％化学纯硫酸与苯酚配制，Ti02、Mn02、H202(30％，相对体积密度1．1)等均为化学纯，COD用重铬酸钾法测定．1．2实验方法固体超强酸催化剂的制作采用浸渍法．称取一定量相应催化剂活性组分，在lmol／L的H2S04中浸泡24h后过滤，洗净、过滤产物后将其烘干，再在450oC马福炉中焙烧5h，放入干燥器中备用．7图1实验装置示意图1)冷