锦界煤制备Fe/AC脱硫剂及其再生特性研究

发布时间：2023-04-04 03:01

　　煤炭是我国的主要能源,燃煤烟气中含有大量SO2,严重危害人民群众的健康和生态环境安全。而我国水、硫资源严重短缺,迫切需要一种可以将烟气中的硫回收利用且耗水量少的燃煤烟气脱硫技术。活性焦烟气脱硫技术无液相介入,并可通过再生回收烟气中的硫元素,同时满足实现烟气中硫资源化和节约水资源的双重需求。煤基活性焦具有发达的孔隙结构,在燃煤电厂中可实现原位制备,然而在现有排烟温度下其脱硫性能较差。此外,脱硫剂的再生特性对整个脱硫-再生循环工艺的可持续性和经济性至关重要,而优良再生特性的实现,需要再生工艺与脱硫剂的自身性质相匹配。针对以上问题,结合国家重点研发计划研究需要,本文以锦界煤为原料,制备了具有较高脱硫性能的活性焦基脱硫剂,并对其再生特性进行了研究。本文以炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间以及CO2流量为因素设计了五因素四水平正交实验,对活性焦的脱硫性能进行了实验,以硫容为指标通过极差分析得出了活性焦的最佳制备条件:炭化温度700℃、炭化时间60min、活化温度800℃、活化时间90min、CO2流量80mL/min。通过等体积浸渍法将铁氧化物负载到先期制备的活性焦上,进而制备得到Fe/AC...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 煤基活性焦制备的研究进展
        1.2.1 煤的炭化
        1.2.2 炭化料的活化
    1.3 活性焦基脱硫剂的制备及其脱硫的研究进展
    1.4 活性焦基脱硫剂再生的研究进展
    1.5 主要研究内容
第2章 实验原料、方法及表征技术
    2.1 实验原料
    2.2 试剂药品及仪器设备
    2.3 脱硫剂的制备
        2.3.1 活性焦的制备
        2.3.2 Fe/AC脱硫剂的制备
    2.4 脱硫实验
    2.5 再生实验
    2.6 表征技术
第3章 Fe/AC脱硫剂的制备及其脱硫性能的研究
    3.1 活性焦的制备及其表征
        3.1.1 煤样的热解特性
        3.1.2 活性焦制备的正交实验研究
        3.1.3 活性焦最佳制备条件下的产焦率
        3.1.4 活性焦的脱硫性能
        3.1.5 活性焦的物理化学特性
    3.2 载铁量对脱硫剂脱硫性能的影响
        3.2.1 载铁量对脱硫剂脱硫性能的影响
        3.2.2 不同负载量下脱硫剂的XRD表征
        3.2.3 不同负载量下脱硫剂的BET表征
        3.2.4 不同负载量下脱硫剂的ICP表征
    3.3 Fe掺杂对活性焦脱硫性能的影响
        3.3.1 Fe掺杂对活性焦脱硫能力的影响
        3.3.2 Fe掺杂对脱硫剂孔隙结构的影响
        3.3.3 Fe掺杂对脱硫剂物相组分的影响
        3.3.4 Fe掺杂对脱硫剂氧化还原性能的影响
        3.3.5 Fe掺杂对脱硫剂表面官能团的影响
        3.3.6 Fe掺杂对脱硫剂形貌特征的影响
    3.4 脱硫对Fe/AC脱硫剂物理化学性能的影响
        3.4.1 脱硫对Fe/AC脱硫剂孔隙结构的影响
        3.4.2 脱硫对Fe/AC脱硫剂物相组分的影响
        3.4.3 脱硫对Fe/AC脱硫剂表面官能团的影响
    3.5 本章小结
第4章 Fe/AC脱硫剂热再生的实验研究
    4.1 再生条件对Fe/AC脱硫剂再生特性的影响
        4.1.1 再生温度对Fe/AC脱硫剂再生特性的影响
        4.1.2 N₂流量对Fe/AC脱硫剂再生特性的影响
        4.1.3 再生时间对Fe/AC脱硫剂再生特性的影响
    4.2 热再生对Fe/AC脱硫剂物理化学特性的影响
        4.2.1 热再生对脱硫剂孔隙结构的影响
        4.2.2 热再生对脱硫剂表面官能团的影响
        4.2.3 热再生对脱硫剂物相组分的影响
        4.2.4 热再生对脱硫剂形貌特征的影响
    4.3 Fe/AC脱硫剂热再生机理研究
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 不足和展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3781660