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| 編輯推薦： |
栲胶法脱硫技术是我国20世纪70年代研究开发的一种湿法脱硫技术，该技术自工业应用以来得到了广泛使用。多年的实践表明，该技术具有传质速度快、脱硫效率高、腐蚀轻、硫分离容易及栲胶来源丰富、价廉等优点，目前已经成为我国湿法脱硫工艺的重要组成部分。2014年国家工业和信息化部关于印发《京津冀及周边地区重点工业企业清洁生产水平提升计划》的通知（工信部节[2014]4号），提出：焦化行业采用HPF工艺、栲胶工艺（TV）、真空碳酸钾工艺、FRC工艺等焦炉煤气高效脱硫净化技术，实施焦炉煤气脱硫改造。由此可见，栲胶法脱硫技术是行业内较认可的一种脱硫方法。然而，查阅数据库除早期（20世纪80年代）仅有的几篇文献外，竟鲜有关于栲胶法脱硫技术在理论方面的研究文献和书籍。
对于栲胶脱硫技术而言，在理想状态下，H2S的脱除仅仅消耗空气中的氧，而碱、栲胶和钒化合物在脱硫系统中循环利用没有任何消耗。但是在实际生产上，由于副反应的客观存在，它们是存在消耗的，并且有时消耗量还相当可观。为了保持高效的脱硫效率，企业需要定期向脱硫系统内补充一定量的碱、栲胶和钒催化剂。这样必然会造成企业运营成本增加。另外，由于生成的副产物没
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| 內容簡介： |
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凌开成：教授，博士生导师，曾任太原理工大学研究生院院长。曾赴加拿大alberta研究院进修。主要从事煤炭直接液化，液相脱硫技术及水处理等方面的研究工作。凌开成教授自2002年创建栲胶脱硫技术研究课题组以来，对其机理及工艺进行了一系列较详细的基础研究。截至目前，在该研究领域培养了博士生3名，硕士研究生多名;发表相关学术论文二十余篇，其中sci收录4篇，EI收录3篇;授权发明专利2项。
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| 關於作者： |
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凌开成：教授，博士生导师，曾任太原理工大学研究生院院长。曾赴加拿大alberta研究院进修。主要从事煤炭直接液化，液相脱硫技术及水处理等方面的研究工作。凌开成教授自2002年创建栲胶脱硫技术研究课题组以来，对其机理及工艺进行了一系列较详细的基础研究。截至目前，在该研究领域培养了博士生3名，硕士研究生多名;发表相关学术论文二十余篇，其中sci收录4篇，EI收录3篇;授权发明专利2项。
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| 目錄：
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第1 章 绪论1
1.1 焦炉气中硫化氢及硫化物的来源 1
1.2 硫化氢气体的性质、危害及脱除的意义 2
1.3 气体脱硫的方法 3
1.3.1 干法脱硫 3
1.3.2 湿法脱硫 6
1.3.3 湿式氧化法脱硫 6
1.4 研究思路及研究内容 12
参考文献 13
第2 章 栲胶脱硫工艺副产物分析及其对脱硫工艺的影响17
2.1 栲胶脱硫工艺副反应分析 17
2.2 副产物含量分析 18
2.2.1 栲胶脱硫废液的组分分析 19
2.2.2 硫膏的组分分析 23
2.3 副产物对脱硫工艺的影响 24
2.3.1 实验部分 24
2.3.2 实验结果与讨论 27
2.4 本章要点 37
参考文献 38
第3 章 栲胶脱硫机理及副产物成因的分析39
3.1 栲胶脱硫HS-与五价钒[VⅤ]之间氧化还原反应的研究 39
3.1.1 栲胶脱硫工艺中HS-与VⅤ反应的理论分析 40
3.1.2 栲胶脱硫工艺HS-与VⅤ反应的实验研究 46
3.2 多硫离子检测方法的研究 55
3.2.1 实验部分 56
3.2.2 实验结果与讨论 58
3.3 采用悬汞电极的循环伏安法研究含硫物质在栲胶脱硫过程中的氧化转化 74
3.3.1 实验部分 74
3.3.2 结果与讨论 75
3.4 含硫副产物生成条件的研究 84
3.4.1 副产物生成的热力学分析 84
3.4.2 结果与讨论 86
3.5 栲胶脱硫过程中脱硫富液停留时间和副产物生成的关系 88
3.5.1 脱硫富液停留时间和副产物关系的模拟实验 88
3.5.2 HS-与栲胶脱硫催化剂反应时间和副产物生成量的关系 90
3.6 本章要点 96
参考文献 97
第4 章 碳酸盐缓冲溶液性质对栲胶脱硫工艺的影响99
4.1 Na2CO3和NaHCO3浓度对缓冲溶液pH值的影响 99
4.1.1 实验部分 99
4.1.2 结果与讨论 100
4.2 碳酸盐缓冲溶液吸收H2S气体时pH 值变化情况的研究 106
4.2.1 实验部分 107
4.2.2 结果与讨论 108
4.3 CO2对碳酸盐缓冲溶液pH值的影响 116
4.3.1 实验部分 116
4.3.2 结果与讨论 116
4.4 本章要点 119
参考文献 119
第5 章 栲胶结构及其性质的研究120
5.1 栲胶的结构 120
5.1.1 栲胶的来源及其脱硫特性 120
5.1.2 氧化栲胶的制备 122
5.1.3 栲胶的基本性质 123
5.1.4 氧化栲胶官能团性质分析 124
5.1.5 羧基和酚羟基含量测定 129
5.1.6 栲胶氧化能力的鉴定标准 131
5.2 氧化栲胶水溶液的基本性质 134
5.2.1 溶液的类型 135
5.2.2 溶液的光学性质Tyndall现象 136
5.2.3 溶液的渗透性和稳定性 138
5.2.4 氧化栲胶溶液的基本物化性质 141
5.3 氧化栲胶溶液的界面性质和表面活性 147
5.3.1 氧化栲胶溶液的界面性质 149
5.3.2 氧化栲胶溶液的高分子表面活性 156
5.4 氧化栲胶溶液的泡沫性能和对硫颗粒的增溶性质 159
5.4.1 氧化栲胶溶液的泡沫性能 160
5.4.2 氧化栲胶对硫颗粒的增溶性能 162
5.5 本章要点 163
参考文献 164
第6 章 栲胶与VO2的配位反应166
6.1 脱硫溶液中黑色沉淀物分析 166
6.1.1 VOS的溶度积分析 167
6.1.2 黑色沉淀物的实验分析 169
6.2 栲胶模型化合物与VO2 配位官能团的分析 172
6.2.1 VO2 的认识 173
6.2.2 VO2 与栲胶配位官能团研究 175
6.3 邻苯二酚、连苯三酚、没食子酸与VO2 配位反应的研究 182
6.3.1 实验部分 182
6.3.2 结果与讨论 186
6.4 单宁酸与VO2 配位反应研究 203
6.4.1 实验部分 203
6.4.2 结果与讨论 205
6.5 本章要点 214
参考文献 215
第7 章 栲胶脱硫技术的优化216
7.1 实验室脱硫工艺流程的设计与装置的建立 216
7.1.1 实验室栲胶脱硫工艺流程设计依据 216
7.1.2 实验工艺条件的选定 217
7.1.3 实验装置的选型 218
7.1.4 实验装置的建立 221
7.2 栲胶脱硫工艺影响的研究 222
7.2.1 实验部分 222
7.2.2 结果与讨论 224
7.3 栲胶脱硫工艺的优化 228
7.3.1 实验部分 228
7.3.2 正交表的设计 228
7.3.3 结果与讨论 229
7.4 本章要点 231
参考文献 231
第8 章 栲胶脱硫废弃物的处理232
8.1 单质硫的提纯 232
8.1.1 单质硫在不同溶剂中溶解度的测定 233
8.1.2 甲苯对单质硫的提纯 235
8.2 栲胶脱硫废液中副产物处理的探讨 236
8.2.1 NaSCN、Na2S2O3和Na2SO4在栲胶脱硫溶液中溶解度的测定 236
8.2.2 栲胶脱硫废液中Na2S2O3的处理 239
8.2.3 栲胶脱硫废液中Na2SO4的回收 242
8.2.4 栲胶脱硫废液中NaSCN的回收 244
8.2.5 栲胶脱硫废液中副产物回收工艺流程 246
8.3 本章要点 246
参考文献 247
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| 內容試閱：
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硫化氢（H2S）是一种无色、有刺激性的气体，具有强烈的臭鸡蛋气味，是一种强烈的神经毒物，能直接危害人体健康。同时H2S还是一种酸性气体，溶于水后生成氢硫酸，工业气体中含有硫化氢时会引起设备和管道的腐蚀、催化剂中毒等破坏性事故的发生。为此，国内外对不同环境下的H2S允许浓度进行了严格的限制，要求燃气在使用之前必须经过脱硫净化处理。
栲胶法脱硫技术是我国20世纪70年代研究开发的一种湿法脱硫技术，该技术自工业应用以来得到了广泛使用。多年的实践表明，该技术具有传质速率快、脱硫效率高、腐蚀轻、硫分离容易及栲胶来源丰富、价廉等优点,目前已经成为我国湿法脱硫工艺的重要组成部分。2014年国家工业和信息化部关于印发《京津冀及周边地区重点工业企业清洁生产水平提升计划》的通知（工信部节［2014］4号），提出：焦化行业采用HPF工艺、栲胶工艺（TV）、真空碳酸钾工艺、FRC工艺等焦炉煤气高效脱硫净化技术，实施焦炉煤气脱硫改造。由此可见，栲胶法脱硫技术是行业内较认可的一种脱硫方法。然而，查阅数据库除早期（20世纪80年代）仅有的几篇文献外，竟鲜有关于栲胶法脱硫技术在理论方面的研究文献和书籍。
对于栲胶脱硫技术而言，在理想状态下，H2S的脱除仅仅消耗空气中的氧，而碱、栲胶和钒化合物在脱硫系统中循环利用没有任何消耗。但是在实际生产上，由于副反应的客观存在，它们是存在消耗的，并且有时消耗量还相当可观。为了保持高效的脱硫效率，企业需要定期向脱硫系统内补充一定量的碱、栲胶和钒催化剂。这样必然会造成企业运营成本增加。另外，由于生成的副产物没有排出脱硫系统的渠道，当副产物的量累积到一定程度时将严重影响正常的脱硫操作，此时必须向脱硫系统外排放一定量的废脱硫液。废液的排放不仅会带来环境污染等问题，还会导致碱液和栲胶、钒催化剂的流失。目前，副产物的生成是困扰整个湿法脱硫工艺的共性问题。
为了更好地解决栲胶脱硫工艺上存在的这些问题，有必要对栲胶脱硫技术进行全面系统深入地研究，旨在对副产物的生成原因进行理论分析，进而对其工艺提出改进意见，使栲胶脱硫工艺得到进一步优化。
本书是以栲胶脱硫研究成果为主线，并结合国内外的有关参考文献，较系统地介绍了栲胶脱硫技术，分析了栲胶脱硫工艺过程中涉及的主要化学反应，提出了一种新的栲胶脱硫机理。此外,本书还介绍了栲胶脱硫工艺组分分析方法以及副产物处理方法等。本书的出版不仅可以为相关从业人员和科研人员获得手资料带来了方便，而且为栲胶脱硫技术的传承和发展提供了有价值的参考。
本书的研究工作得到了山西省科技攻关项目2007032039和山西省归国留学人员资助项目200827的大力支助。本书的研究工作是在凌开成教授的指导下由博士研究生牛艳霞、高竹青、董跃，硕士研究生宋春玲、王晓红、王少卿、黄澎、程雪松、牟学春、刘凤玉、高艳娥、王艳领、孟晓琴、李逢玲和蔡晓东等参与完成的。该成果是本研究集体共同努力的结果。本书主要由凌开成、牛艳霞著写，另外高竹青参著和校核第6章，程雪松参著和校核第5章，宋春玲和高艳娥参著和校核第7章。
感谢各级领导对本研究工作的支持，感谢山西省科技厅、山西省归国留学人员办公室在资金方面的资助，感谢太原理工大学各级领导的大力支持，感谢太原市煤气化公司焦化厂刘开明厂长等工程技术人员的大力支持，感谢历届研究生的辛勤工作。
由于著者水平有限，本书不足之处在所难免，欢迎广大专家、学者、工程技术人员批评指正。
著者
2016年3月
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