不同形貌ZnO脱硫剂的制备和脱硫性能研究

发布时间：2017-10-23 15:24

  本文关键词：不同形貌ZnO脱硫剂的制备和脱硫性能研究

  更多相关文章： ZnO 脱硫 纳米技术 形貌

【摘要】：纳米ZnO具有高的脱硫精度,一直是精脱硫领域的研究热点。纳米ZnO虽具有很多优异的性能,但仍存在易团聚等问题。不同形貌的介孔或多孔纳米ZnO可在一定程度上解决团聚的问题,且具有较大的比表面积。此外,将其与碳纳米管复合制成复合材料可提高ZnO纳米粒子的分散性,改变其性能。本文基于多种形貌的ZnO作为脱硫剂,较为系统地展开了吸附脱除H2S的研究。采用溶胶凝胶法、沉淀法和水热合成法等不同方法制备了多种形貌的纳米ZnO和负载于CNTs上的ZnO/CNTs复合材料,在实验评价、表征和分析的基础上,考察了不同形貌ZnO的脱除H2S的性能。结果表明,(1)采用不同的方法可制备出具有不同的形貌、比表面积的ZnO。实验中,采用不同方法制备了纳米片构成的管状ZnO、纳米片组成的ZnO微球、Zn O粒径27 nm的纳米ZnO/CNTs复合材料及粒径20 nm的纳米ZnO,比表面积分别为62.5 m2/g、82.8 m2/g、65.7 m2/g、33.1 m2/g;(2)采用均匀沉淀法,经300?C焙烧后,制备了具有介孔结构的ZnO;(3)不同形貌的ZnO脱硫性能不同,300?C下脱硫性能依次为:管状ZnOZnO/CNTsZnO微球纳米ZnO。经300?C焙烧的管状ZnO的穿透硫容为3.192,实验范围内其H2S脱除性能最好;(4)实验范围内,制备的脱硫剂在较高温度下(300?C)的脱硫性能优于低温条件下(25?C)的脱硫性能。造成ZnO脱硫剂脱硫性能差异的原因是多方面,根据文献报道推测,主要是由其结构及表面特性决定的。实验结果表明,实验范围内,由纳米片组成、具有大的比表面积且结构稳定的ZnO有较高的脱硫性能。
【关键词】：ZnO 脱硫 纳米技术 形貌
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.41;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-24
• 1.1 油品脱硫10-11
• 1.2 脱硫技术的研究现状11-15
• 1.2.1 物理和化学脱硫11-14
• 1.2.2 生物脱硫14-15
• 1.3 纳米ZnO15-22
• 1.3.1 纳米ZnO脱硫剂15
• 1.3.2 纳米ZnO的制备方法及研究进展15-17
• 1.3.3 颗粒的表面改性及形貌、粒径控制研究17-19
• 1.3.4 关于负载、掺杂的研究19-22
• 1.4 介孔ZnO22-23
• 1.5 研究目的23-24
• 2 实验部分24-32
• 2.1 主要实验试剂及仪器24-26
• 2.1.1 制备不同形貌ZnO的主要原料和仪器24-25
• 2.1.2 不同形貌ZnO吸附脱硫剂性能评价的主要原料和仪器25-26
• 2.2 不同形貌ZnO的制备26-27
• 2.2.1 纳米ZnO/CNTs复合材料的制备26
• 2.2.2 管状纳米ZnO的制备26-27
• 2.2.3 针状纳米ZnO的制备27
• 2.2.4 球状形貌的纳米ZnO27
• 2.2.5 纳米ZnO的制备27
• 2.3 样品表征27-28
• 2.3.1 X射线粉末衍射（XRD）27-28
• 2.3.2 红外光谱测定（FT-IR）28
• 2.3.3 扫描电镜（SEM）28
• 2.3.4 透射电镜（TEM）28
• 2.3.5 BET分析28
• 2.4 不同形貌ZnO吸附脱硫性能评价28-31
• 2.4.1 脱硫性能评价方法28-29
• 2.4.2 脱硫性能评价指标29-30
• 2.4.3 JF-TS-2000型荧光硫测定仪30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 不同形貌纳米ZnO的表征测试32-46
• 3.1 ZnO/CNTs复合材料32-35
• 3.1.1 ZnO/CNTs复合材料的红外光谱（FT-IR）分析32-33
• 3.1.2 ZnO/CNTs复合材料的XRD检测结果33-34
• 3.1.3 混酸处理前后CNTs的扫描电镜结果分析34
• 3.1.4 ZnO/CNTs复合材料的扫描电镜和透射电镜结果分析34-35
• 3.2 管状ZnO35-38
• 3.2.1 XRD检测36
• 3.2.2 SEM检测36-37
• 3.2.3 BET分析37-38
• 3.3 针状形貌的ZnO38-40
• 3.3.1 XRD检测38
• 3.3.2 SEM检测38-39
• 3.3.3 BET分析39-40
• 3.4 ZnO微球40-42
• 3.4.1 XRD检测40-41
• 3.4.2 SEM检测41-42
• 3.4.3 BET分析42
• 3.5 纳米ZnO42-45
• 3.5.1 XRD检测43
• 3.5.2 SEM检测43
• 3.5.3 BET分析43-45
• 3.6 本章小结45-46
• 4 脱硫剂的脱硫性能评价46-56
• 4.1 管状ZnO的脱硫性能46-48
• 4.2 针状形貌的纳米ZnO的脱硫性能48-49
• 4.3 ZnO微球的脱硫性能49-52
• 4.4 纳米ZnO的脱硫性能52-53
• 4.5 纳米ZnO/CNTs复合材料的脱硫性能53-55
• 4.6 本章小结55-56
• 5 结论56-58
• 参考文献58-67
• 致谢67-68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李红杰;新型高效活性脱硫剂研制成功[J];化工矿物与加工;2000年09期

2 ;新型助燃脱硫剂诞生[J];水力采煤与管道运输;2001年01期

3 白静怡,凌开成;处理废脱硫剂的可行性研究[J];煤炭转化;2002年03期

4 刘妮,赵敬德,程乐鸣,骆仲泱,岑可法;脱硫剂反应活性综合评价体系的研究[J];动力工程;2003年02期

5 温飞;新型高效脱硫剂投入工业应用[J];精细石油化工;2003年02期

6 钱晓东 ,赵长遂;钙性脱硫剂改性方法[J];环境导报;2003年05期

7 ;新型助燃脱硫剂研制成功[J];无机盐工业;2003年03期

8 刘洋;郭兵兵;祝月全;;脱硫剂的研究进展[J];当代化工;2013年06期

9 陈尚娴;;钢铁脱硫剂[J];稀土与铌;1979年01期

10 解星原;;新型脱氧、脱硫剂[J];鞍钢技术;1982年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 任晓冬;张廷安;刘燕;勾力争;李冲;豆志河;吕国志;赫冀成;;氧化镁基脱硫剂铁水脱硫过程的热力学分析[A];第十六届全国炼钢学术会议论文集[C];2010年

2 杨文刚;;对废脱硫剂处理的研究[A];2004全国能源与热工学术年会论文集（2）[C];2004年

3 杨文刚;;对废脱硫剂处理的研究[A];2005中国钢铁年会论文集（第2卷）[C];2005年

4 温福亚;周军建;周军生;;888脱硫剂在焦炉气脱硫中的应用[A];2006年化肥学会年会暨氮肥行业技改经验交流会论文资料集[C];2006年

5 ;节能环保技术的先行者——记陈炳廉和他研发的“节能脱硫剂”[A];引领中国科技的创新力量[C];2012年

6 樊辉;陈陆建;赵红;甑建;孙文成;胡康宁;;天然气活性炭基脱硫剂性能评价[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年

7 曹密静;王胜春;闫绍才;;焦炉煤气络合铁脱硫剂配比的实验研究[A];2012冀苏鲁皖赣五省金属（冶金）学会第十六届焦化学术年会论文集[C];2012年

8 ;煤炭高效节能消烟脱硫剂(简称节能脱硫剂)[A];引领中国科技的创新力量[C];2012年

9 梁新腾;陈永;曾建华;李桂军;黄正华;;镁复合脱硫剂与复合脱硫剂在攀钢的实践分析[A];2012年全国炼钢—连铸生产技术会论文集（上）[C];2012年

10 毛志伟;王浩明;孙礼明;;湿法烟气脱硫系统中脱硫剂石灰石及其溶解特性研究[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集（下卷）[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 王成明　黄筱琳;创新招标方法采购原油脱硫剂[N];中国石化报;2008年

2 万雪峰 李德刚 廖相巍;管线钢深脱硫剂开发[N];世界金属导报;2009年

3 徐俊华　周迎久 通讯员 王婵 高莎;石家庄裕西地区免费发放脱硫剂[N];中国环境报;2012年

4 ;一种铜系脱硫剂的再生方法[N];中国有色金属报;2003年

5 蔡维希;强化助燃脱硫剂高效节煤[N];中国化工报;2009年

6 记者 孙希军;“丰华”把脱硫剂做到东北最大[N];营口日报;2009年

7 记者 朱立毅;大连油管火灾祸因:脱硫剂加注乱作业[N];新华每日电讯;2010年

8 路素娟;脱硫剂扩散对铁水脱硫的影响[N];世界金属导报;2012年

9 张建新;新型高效脱硫剂投入工业应用[N];中国化工报;2003年

10 吴巍 胡砚斌 韩志军;按照反应热力学合理选择脱硫剂[N];中国冶金报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 任晓冬;用于铁水炉外脱硫的新型氧化镁基脱硫剂的基础研究[D];东北大学;2014年

2 刘晓娟;用于SOFC燃料气的高温锰基脱硫剂的制备及性能优化[D];中国矿业大学;2015年

3 刘妮;钙基脱硫剂反应性能评价体系及反应机理的研究[D];浙江大学;2002年

4 李芬;纳米锌基脱硫剂室温脱硫效能及再生研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

5 张照飞;锰基—蠕虫状介孔高温煤气脱硫剂的制备及性能研究[D];天津大学;2014年

6 宋占龙;加压煤气化钙基脱硫剂还原脱硫及硫化钙氧化的研究[D];东南大学;2006年

7 张凤梅;介孔高温煤气脱硫剂的研制与性能研究[D];天津大学;2012年

8 尚建宇;钙基脱硫剂硫化反应产物层扩散机制研究[D];华北电力大学（河北）;2010年

9 程世庆;钙基脱硫剂微观结构特性与流化床燃烧脱硫试验研究[D];浙江大学;2003年

10 陈庆军;炭质多孔材料的结构控制及对H2S、CO2脱除行为研究[D];华东理工大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘生昕;氧化铁脱硫剂脱硫行为的研究[D];太原理工大学;2011年

2 高春珍;氧化铈高温煤气脱硫剂的制备与活性评价[D];太原理工大学;2004年

3 湛月平;稀土氧化物高温煤气脱硫剂的制备、表征与性能研究[D];天津大学;2010年

4 张江江;白云石与石灰石尾矿用于铁水脱硫剂研究[D];河北联合大学;2014年

5 关怀;氧化铁高温煤气脱硫剂再生动力学研究[D];太原理工大学;2015年

6 贺恩云;伽玛氧化铁的低温脱硫性能研究[D];太原理工大学;2014年

7 胡艳慧;SO_2-O_2协同作用下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生行为[D];太原理工大学;2014年

8 高玉坤;SO_2-O_2协同作用下氧化铁高温煤气脱硫剂的再生行为[D];太原理工大学;2014年

9 杨蕾;SO_2-O_2协同作用下Mn_2O_3高温煤气脱硫剂的再生行为[D];太原理工大学;2014年

10 吴栋;糠醛渣活性炭基铁锌酸脱硫剂的制备及其脱硫性能研究[D];青岛科技大学;2015年

，

本文编号：1084057