复配型铁基离子液体氧化脱除H 2 S动力学研究

发布时间：2022-01-05 07:01

　　在自建的小型实验室脱硫装置,实验筛选出了最优的弱碱性物理吸附溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP）,然后与铁基离子液体（Fe-IL）组成脱硫复配系统。在静态高压反应釜内,研究了Fe-IL复配体系对H₂S脱除性能,建立相应H₂S氧化反应动力学模型。结果表明:Fe-IL/NMP复配体系脱硫后溶液增重是纯Fe-IL的4.3倍;复配体系对H₂S的吸收为快速拟一级反应,脱硫过程主要受液膜控制,提高温度及NMP的复配比,可强化对H₂S的吸收;通过温度、压力、溶液复配比对吸收速率的影响实验,确定了脱硫反应指前因子A为21.26,活化能Ea为12.19kJ/mol;利用化学动力学模型,最终建立了相关化学吸收速率方程。 

【文章来源】：天然气化工（C1化学与化工）. 2020,45(01)北大核心CSCD

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【部分图文】：

脱硫实验装置

动力学区域的确定是在静态高压反应釜内进行，装置搭建如图2所示，该静态高压反应釜仅带有液相搅拌桨，且处在液面以下，整个体系中气体体积并不是很大，可认为气体处于全混状态，忽略气液传质的影响。该复配体系由Fe-IL和有机物理溶剂复配而成，所以对H2S的吸收受气液相传质系数和化学反应速率影响，在高压反应釜内考察H2S的吸收采用Levenspiel[18]提出的动力学区域的确定方法，如表1所示。1.2.4 H2S吸收速率计算

当前，NHD、NMP都已获得工业上的成功应用，通过表2对比两者的物化性质可知，NMP具有更低的密度及黏度，这对未来离子液体的工业应用更具有意义，小的密度可以减小脱硫设备的体积，低黏度可以降低Fe-IL脱硫体系的黏度，增大气液传质效率。由图3可知，将Fe-IL与NMP进行复配脱硫后，脱硫液的总重均大于纯Fe-IL，且三组复配比中当复配比为5:5时，整个体系脱硫效果最为明显，为纯Fe-IL增重的4.3倍，当复配比为3:7时，脱硫液总重虽大于纯Fe-IL，但脱硫体系主要是以物理吸收为主并不能将H2S完全转化为S单质。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3569972