粉末活性炭还原二氧化硫回收硫磺的沉降炉试验研究
发布时间：2022-01-11 21:28
针对我国硫磺资源短缺现状及当前脱硫技术无法实现SO2资源化利用的问题,提出了以活性炭粉末为还原剂,气固两相流动下还原SO2为单质硫的方法。研究了反应温度、C/SO2摩尔比及CO,H2,CO2和水蒸气体积分数对反应的影响。研究表明:较高的反应温度和C/SO2摩尔比有利于提升活性炭对SO2的还原效率和反应速率,且对COS生成的促进不大,单质S选择性较高;CO和H2的加入均可显著提高SO2转化率,但反应过程中生成大量的含S副产物,导致单质S选择性降低;CO2对整体反应影响轻微;H2O的加入影响Claus反应平衡,导致H2S生成量增加,单质S选择性显著降低。经济性分析表明:工艺主要成本为加热能耗和活性炭反应物耗;每脱除1 g的SO2,可产出硫磺0.38 g,消耗活性炭0.16 g,同时带来1.7 kJ的能耗。该研...
【文章来源】：华电技术. 2020,42(10)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
一维沉降炉试验系统
与固定床反应试验结果不同，虽然反应时间显著增加，但COS生成量相比固定床试验系统明显减少。各反应工况中，COS体积分数均低于0.1%，单质S产率与SO2转化率十分接近。虽然随着温度的升高，COS体积分数略有升高，但900℃时，SO2转化为单质S的选择性依然在98%以上。这是由于在C还原SO2过程中，COS并非反应中间产物，而是C+SO2=CO2+S反应后，由于CO存在而生成的副产物[17]。相比固定床反应系统，在沉降炉系统反应过程中，还原SO2反应生成的CO2与活性炭生成的CO量较少；同时，由于SO2未被完全转化，生成的CO更多地与SO2反应生成单质S，因此，沉降炉反应系统中生成的COS较少。2.2 C/SO2摩尔比对SO2还原的影响
在CO/SO2摩尔比对SO2还原影响的研究中，固定载气中SO2的体积分数，通过调整CO的体积分数实现CO/SO2摩尔比的变化，其中：载气流量为5 L/min,SO2体积分数为10%,CO体积分数为0～30%。从图4所示的800℃下CO/SO2摩尔比对SO2转化率的影响规律可以看出：随着CO/SO2摩尔比的增加，显著增加；CO的加入明显提高了SO2的初始反应速率，无CO参与反应时，在反应最初的2.5 s,约为25%，而当CO/SO2摩尔比为3时，在2.5 s内已超过90%,CO/SO2摩尔比为1和2时，前2.5 s内也达到75%以上，之后剩余SO2逐渐反应最终完全转化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年中国硫磺市场统计及分析[J]. 司斌. 硫酸工业. 2017(03)
[2]用热解还原法生产硫磺的工业实验研究[J]. 张跃,杨守明,王国良,幸典成,邓仔萍. 硅酸盐通报. 2013(04)
[3]固定床反应器活性炭还原SO2制单质硫的研究[J]. 刘公召,梅晓丹,顾齐欣. 化学世界. 2012(02)
[4]Kinetic study on desulfurization and denitrification using microwave irradiation over activated carbon[J]. MA ShuangChen,YAO JuanJuan,JIN Xin & ZHANG Bo School of Environment,North China Electric Power University,Baoding 071003,China. Science China（Technological Sciences）. 2011(09)
博士论文
[1]活性炭/热解气耦合还原SO2为单质S的过程研究[D]. 冯太.山东大学 2017
本文编号：3583489
【文章来源】：华电技术. 2020,42(10)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
一维沉降炉试验系统
与固定床反应试验结果不同，虽然反应时间显著增加，但COS生成量相比固定床试验系统明显减少。各反应工况中，COS体积分数均低于0.1%，单质S产率与SO2转化率十分接近。虽然随着温度的升高，COS体积分数略有升高，但900℃时，SO2转化为单质S的选择性依然在98%以上。这是由于在C还原SO2过程中，COS并非反应中间产物，而是C+SO2=CO2+S反应后，由于CO存在而生成的副产物[17]。相比固定床反应系统，在沉降炉系统反应过程中，还原SO2反应生成的CO2与活性炭生成的CO量较少；同时，由于SO2未被完全转化，生成的CO更多地与SO2反应生成单质S，因此，沉降炉反应系统中生成的COS较少。2.2 C/SO2摩尔比对SO2还原的影响
在CO/SO2摩尔比对SO2还原影响的研究中，固定载气中SO2的体积分数，通过调整CO的体积分数实现CO/SO2摩尔比的变化，其中：载气流量为5 L/min,SO2体积分数为10%,CO体积分数为0～30%。从图4所示的800℃下CO/SO2摩尔比对SO2转化率的影响规律可以看出：随着CO/SO2摩尔比的增加，显著增加；CO的加入明显提高了SO2的初始反应速率，无CO参与反应时，在反应最初的2.5 s,约为25%，而当CO/SO2摩尔比为3时，在2.5 s内已超过90%,CO/SO2摩尔比为1和2时，前2.5 s内也达到75%以上，之后剩余SO2逐渐反应最终完全转化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年中国硫磺市场统计及分析[J]. 司斌. 硫酸工业. 2017(03)
[2]用热解还原法生产硫磺的工业实验研究[J]. 张跃,杨守明,王国良,幸典成,邓仔萍. 硅酸盐通报. 2013(04)
[3]固定床反应器活性炭还原SO2制单质硫的研究[J]. 刘公召,梅晓丹,顾齐欣. 化学世界. 2012(02)
[4]Kinetic study on desulfurization and denitrification using microwave irradiation over activated carbon[J]. MA ShuangChen,YAO JuanJuan,JIN Xin & ZHANG Bo School of Environment,North China Electric Power University,Baoding 071003,China. Science China（Technological Sciences）. 2011(09)
博士论文
[1]活性炭/热解气耦合还原SO2为单质S的过程研究[D]. 冯太.山东大学 2017
本文编号：3583489
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3583489.html
