工业废气中磷化氢、硫化氢净化及资源化技术

本书主要阐述工业废气中磷化氢、硫化氢净化及资源化技术，包括磷化氢和硫化氢的危害与来源、性质特征，干法脱除和湿法脱除的基本技术原理。重点介绍工业废气中磷化氢、硫化氢干法净化及资源化吸附剂和催化剂制备方法、影响因素、反应机理、关键发现和应用前景展望。本书从工业废气中磷化氢、硫化氢的产生到净化和资源化，从气体分子基本特性理解到对应吸附剂、催化剂基本特性研究进行全方位的详细介绍，并介绍吸附剂、催化剂运行参数及影响因素，为科研人员设计、开发工业废气中磷化氢、硫化氢净化和资源化设备奠定坚实基础。本书可供磷化工、煤化工、石油化工及从事气体净化及资源化的研究人员、工程技术人员、工程管理人员阅读和参考。

第1章 绪论 1

1.1 危害与来源 1

1.1.1 PH3的危害与来源分析 1

1.1.2 H2S的危害与来源分析 4

1.2 湿法脱除方法 5

1.2.1 氯水法 5

1.2.2 次氯酸钠法 6

1.2.3 浓硫酸法 7

1.2.4 液相催化氧化法 8

1.2.5 其他湿法脱除方法 9

1.3 干法脱除方法 10

1.3.1 吸附法 10

1.3.2 氧化法 12

1.3.3 吸附-氧化耦合脱除方法 17

1.4 其他脱除方法 17

1.4.1 燃烧法 17

1.4.2 光催化法 18

1.4.3 电解氧化再生法 18

1.4.4 生物法 19

参考文献 20

第2章 分子筛材料-酸改性Cu-Fe/SBA-15吸附-氧化耦合净化PH3和H2S 25

2.1 材料性质与制备 25

2.1.1 分子筛材料SBA-15 25

2.1.2 酸改性Cu-Fe催化剂 26

2.2 吸附性能 27

2.2.1 Cu/SBA-15吸附剂活性评价 28

2.2.2 酸改性Cu/SBA-15吸附剂活性评价 32

2.2.3 P-Cu45-My/SBA-15-[N8]吸附剂活性评价 38

2.2.4 吸附剂的结构优化 46

2.2.5 吸附剂再生实验研究 51

2.3 吸附-氧化耦合净化机理 54

2.3.1 H2S和PH3吸附-氧化反应动力学 55

2.3.2 H2S和PH3吸附-氧化反应机理 60

2.4 本章小结 63

参考文献 63

第3章 碳基材料-改性活性炭纤维催化剂低温微氧净化PH3和H2S 65

3.1 材料特性与制备 65

3.1.1 活性炭纤维的特性 65

3.1.2 催化剂制备与改性 66

3.2 低温微氧脱硫磷性能 66

3.2.1 温度对金属改性炭纤维催化剂同时脱除H2S、PH3的影响 66

3.2.2 金属种类对ACF同时脱除H2S和PH3的影响 67

3.2.3 前驱体对金属ACF同时脱除H2S和PH3的影响 70

3.2.4 焙烧温度对金属ACF同时脱除H2S和PH3的影响 70

3.2.5 金属浓度对ACF同时脱除H2S和PH3的影响 71

3.2.6 二金属对Cu-ACF同时脱除H2S和PH3的影响 75

3.3 低温脱硫磷的机理 76

3.3.1 空速对H2S、PH3同时脱除的影响 76

3.3.2 O2浓度对H2S、PH3同时脱除的影响 77

3.3.3 单组分ACF样品的失活分析 78

3.3.4 双组分ACF样品的失活分析 80

3.4 本章小结 81

参考文献 81

第4章 铝基材料-铝基催化剂催化氧化净化PH3和H2S 83

4.1 铝基催化剂制备工艺 83

4.1.1 铝基材料制备方法 83

4.1.2 铝基材料制备的影响因素 84

4.2 催化氧化性能 97

4.2.1 反应温度的影响机理 97

4.2.2 O2含量的影响机理 98

4.2.3 空速的影响机理 99

4.3 催化机理与反应动力学 100

4.3.1 反应机理的探究 100

4.3.2 催化氧化反应动力学 104

4.4 本章小结 110

参考文献 111

第5章 铜改性材料-铜改性吸附剂吸附氧化净化PH3 114

5.1 铜改性吸附剂的制备与特性 114

5.1.1 吸附剂制备方法 114

5.1.2 吸附剂特性 117

5.2 对PH3的吸附性能 118

5.2.1 Ce掺杂CuO/HZSM-5吸附剂 118

5.2.2 新型3D铜改性吸附剂 118

5.2.3 碳氮掺杂CuO吸附剂 119

5.3 对PH3的氧化性能 120

5.4 吸附-氧化机理探究 121

5.4.1 实验条件对2CuO@NC吸附剂性能的影响 122

5.4.2 2CuO@NC吸附剂脱除PH3动力学 127

5.4.3 反应机理 129

5.4.4 理论计算 132

5.5 本章小结 141

参考文献 141

第6章 结语及展望 143

6.1 结语 143

6.1.1 PH3与H2S净化技术研究回顾 143

6.1.2 关键发现与技术创新 143

6.2 当前挑战与应对策略 144

6.2.1 技术实施的障碍 144

6.2.2 环境与经济可持续性考虑 145

6.3 未来研究方向 146

6.3.1 新材料与技术的开发 146

6.3.2 跨学科研究与合作的机会 148

6.4 应用前景与发展趋势 149

6.4.1 工业与环保领域的应用 149

6.4.2 未来发展趋势 150