铁基负载炭气凝胶高温粗煤气脱硫剂的制备与性能研究

发布时间：2021-04-24 14:56

　　中国是煤炭储量最丰富的国家之一,然而煤炭的大量燃烧必然会带来严重的环境污染。相对于传统低效率的湿法脱硫技术,整体煤气化联合循环发电（IGCC）是一项高效低排放的清洁燃煤发电技术,它由两个主要的过程组成:一是煤的气化过程,二是燃气-蒸汽联合循环过程组成。IGCC技术实现了煤炭资源的高效、清洁利用,而其中高温煤气脱硫技术是煤气净化的关键,寻找合适的脱硫剂是高温烟气脱硫领域的重要课题。脱硫剂载体的选取。传统的高温脱硫剂是各类金属的氧化物,但是该类型的脱硫剂有硫容低、易烧结、脱硫精度低、机械强度低、再生困难等缺点。为了避免这些问题的发生,可以将金属或金属氧化物负载在稳定性强的载体上。本文采用溶胶—凝胶法制备了不同R/C比的三维孔道的炭气凝胶,炭气凝胶具有较高的孔容和比表面积,使气体的扩散更加快捷,脱硫效果更佳。本文采用铁基作为活性组分分别以炭气凝胶、ZSM-5为载体,在固定床反应器上对各种脱硫剂的活性进行评价,分别在不同温度、不同气氛下进行考察,采用固定床台架对制备的不同脱硫剂进行了硫化、再生行为的研究。脱硫剂的制备及性能研究。研究发现,采用超声波浸渍法制备的铁基脱硫剂,可以使铁分子或铁的氧化... 

【文章来源】：上海电力大学上海市

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 IGCC系统概况
    1.3 高温煤气脱硫技术的研究与发展
        1.3.1 金属氧化物脱硫剂
    1.4 负载型脱硫剂的研究
        1.4.1 活性炭负载的脱硫剂
        1.4.2 活性氧化铝负载的脱硫剂
        1.4.3 介孔材料负载的脱硫剂
    1.5 反应器
    1.6 本文研究内容
第二章 铁基高温脱硫剂的制备、表征及评价方法
    2.1 试剂与仪器
    2.2 脱硫剂的制备
        2.2.1 载体的制备
        2.2.2 纳米铁脱硫剂的制备
3O₄与Fe₂O₃脱硫剂的制备">        2.2.3 Fe₃O₄与Fe₂O₃脱硫剂的制备
    2.3 脱硫剂表征仪器
    2.4 脱硫剂活性评价
        2.4.1 脱硫剂评价系统原理
        2.4.2 脱硫剂评价实验步骤
        2.4.3 脱硫剂穿透硫容
    2.5 本章小结
第三章 高性能纳米铁负载炭气凝胶脱硫剂的性能研究
    3.1 脱硫剂的制备
        3.1.1 纳米铁脱硫剂的制备
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 氮气吸附性能（BET）表征
        3.2.2 热重分析性能（TG）表征
        3.2.3 X-射线衍射（XRD）表征
        3.2.4 扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）表征
        3.2.5 程序升温还原（TPR）分析
        3.2.6 脱硫剂的X-射线光电子能谱（XPS）表征
        3.2.7 脱硫剂活性成分机理分析
        3.2.8 脱硫剂的活性测试及分析
    3.3 本章小结
3O₄与Fe₂O₃脱硫剂制备及性能研究">第四章 Fe₃O₄与Fe₂O₃脱硫剂制备及性能研究
    4.1 脱硫剂的制备
        4.1.1 Fe3O4与Fe2O3脱硫剂的制备
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 氮气吸附性能（BET）表征
        4.2.2 X-射线衍射（XRD）表征
        4.2.3 扫描电镜（FESEM）表征
        4.2.4 程序升温还原（TPR）分析
        4.2.5 脱硫剂的活性测试及分析
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of impregnation methods on sorbents made from lignite for desulfurization at middle temperature[J]. Yurong Dong,Xiurong Ren,Meijun Wang,Qiang He,Liping Chang,Weiren Bao.  Journal of Energy Chemistry. 2013(05)
[2]Impact of impregnation pressure on desulfurization performance of Zn-based sorbents supported on semi-coke[J]. Xianrong Zheng1,2, Weiren Bao1, Qingmai Jin1, Ruiyuan He1, Liping Chang1, Kechang Xie1 1. Key Laboratory of Coal Science and Technology, Ministry of Education and Shanxi Province, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China; 2. College of Electrical and Power Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China.  Journal of Natural Gas Chemistry. 2012(01)
[3]活性炭基脱硫剂吸附脱除天然气中H2S的研究[J]. 樊辉,陈陆建,赵红,甑建,孙文成,胡康宁.  天然气化工（C1化学与化工）. 2011(01)
[4]大规模煤气化技术的开发与进展[J]. 韩启元,许世森.  热力发电. 2008(01)
[5]超声辐射制备Fe3+/γ-Al2O3催化剂催化降解含酚废水[J]. 李忠,赵祯霞,徐科峰,奚红霞.  华南理工大学学报(自然科学版). 2006(03)
[6]气凝胶研究进展[J]. 秦国彤,门薇薇,魏微,李大鹏.  材料科学与工程学报. 2005(02)
[7]气凝胶的制备及其在催化领域的应用[J]. 郝利峰,高志华,阴丽华,黄伟.  天然气化工. 2005(01)
[8]谈煤炭气化技术及其发展[J]. 杨向忠.  陕西煤炭. 2004(02)
[9]ZnFe2O4高温煤气脱硫剂的再生[J]. 朴玲钰,李春虎,李彦旭.  高校化学工程学报. 2002(01)
[10]高温煤气脱硫剂的研究进展[J]. 梁美生,李春虎,谢克昌.  煤炭转化. 2002(01)

博士论文
[1]铁酸锌高温煤气脱硫行为及气氛效应研究[D]. 梁美生.太原理工大学 2005

硕士论文
[1]高温煤气脱硫剂金属氧化物间的相互作用[D]. 朱永军.太原理工大学 2008



本文编号：3157562