微波原位制备ZnO/MCM-41中高温煤气脱硫剂及其性能的研究

发布时间：2021-05-15 23:23

　　作为三大化石能源之一的煤炭,其基础能源的重要地位在我国的经济发展中不可动摇,然而由煤炭直接燃烧所产生的各种环境问题却不得不引起人们的重视。整体煤气化联合循环发电技术（IGCC）正是基于对煤炭的综合利用,将煤气作为动力用来发电,是煤炭的一种清洁高效利用的绿色技术。由于煤气中含有大量硫化物,其中90%以上为硫化氢气体,这些气体不仅会对设备造成腐蚀危害,并使催化剂中毒,而且还对人们的健康造成威胁,因此,在煤气进入风机之前,必须将煤气中的硫化氢脱除干净。如何得到一种具有高效脱硫性能及再生性能且易于工业推广的中高温煤气脱硫剂成为研究重点。本论文从精简脱硫剂制备工艺,提高脱硫性能的角度出发,以乙酸锌和硫代乙酰胺为原料,采用新颖的微波原位合成法,首先通过一步反应得到脱硫剂前驱体Zn S/MCM-41,而后通过原位再生得到新鲜脱硫剂Zn O/MCM-41。实验过程中对脱硫剂前驱体的制备工艺进行了优化选择,得到最佳制备条件;之后在原位再生阶段,得到最佳的活性组分负载量;然后对新鲜脱硫剂的再生条件进行考察,得到最佳再生条件;最后在此基础上,进行了五次硫化-再生循环实验,以检验脱硫剂的稳定性。本实验通过XR... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述及课题选择
    1.1 课题背景
    1.2 煤气脱硫技术研究进展
        1.2.1 湿法脱硫技术
        1.2.2 干法脱硫技术
    1.3 分子筛负载型脱硫剂
    1.4 微波加热技术的应用
    1.5 原位再生在脱硫中的应用
    1.6 课题的选择与研究内容
第二章 脱硫剂的表征方法与性能评价
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 脱硫剂的表征
        2.2.1 X-射线衍射(XRD)表征
        2.2.2 氮气吸附性能(BET)表征
        2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)表征
        2.2.4 透射电子显微镜(TEM)表征
        2.2.5 红外光谱(FTIR)表征
    2.3 硫化实验
        2.3.1 实验步骤
        2.3.2 实验条件及评价指标
第三章 脱硫剂前驱体的微波制备
    3.1 引言
    3.2 脱硫剂前驱体制备条件及考察因素
        3.2.1 实验方法与操作步骤
        3.2.2 实验结果分析
    3.3 脱硫剂前驱体最佳制备条件的考察
        3.3.1 不同微波功率对脱硫剂再生性能的影响
        3.3.2 不同微波时间对脱硫剂再生性能的影响
        3.3.3 不同物料比对脱硫剂再生性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 ZnO/MCM-41脱硫剂的原位制备
    4.1 引言
    4.2 脱硫剂的原位制备
        4.2.1 实验方法及操作步骤
        4.2.2 SO_2气体的测量及再生性能评价指标
    4.3 脱硫剂的性能评价及优化
        4.3.1 不同负载量的脱硫剂的硫化性能评价
        4.3.2 不同负载量的脱硫剂的表征分析
    4.4 纯MCM-41与40%ZnO/MCM-41新鲜脱硫剂的表征分析
        4.4.1 XRD分析
        4.4.2 SEM&TEM分析
        4.4.3 FTIR分析
    4.5 本章小结
第五章 ZnO/MCM-41脱硫剂再生条件的考察及硫化-再生循环实验
    5.1 引言
    5.2 脱硫剂再生条件的考察
    5.3 脱硫剂再生实验结果与讨论
        5.3.1 再生温度对脱硫剂再生性能的影响
        5.3.2 再生空速对脱硫剂再生性能的影响
        5.3.3 氧气浓度对脱硫剂再生性能的影响
    5.4 ZnO/MCM-41脱硫剂的硫化-再生循环实验
    5.5 脱硫剂硫化-再生循环实验分析
        5.5.1 脱硫剂在硫化-再生循环过程中的XRD分析
        5.5.2 脱硫剂在硫化—再生循环过程中的BET分析
        5.5.3 脱硫剂在硫化—再生循环过程中的SEM及EDS能谱分析
    5.6 小结
第六章 结语
    6.1 结论
    6.2 论文的创新点及展望
        6.2.1 创新点
        6.2.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]半焦负载锌锰铜吸附剂的加压浸渍法制备及其中温煤气脱硫性能的研究[D]. 郑仙荣.太原理工大学 2012

硕士论文
[1]MCM-41负载纳米ZnO中高温煤气脱硫剂的制备及其硫化性能研究[D]. 贾磊.太原理工大学 2017
[2]原位制备氧化锌高温煤气脱硫剂及其再生动力学研究[D]. 张赛赛.太原理工大学 2016
[3]铁酸锌中高温煤气脱硫剂硫化与再生动力学研究[D]. 曹宇.太原理工大学 2016
[4]氧化锌中高温煤气脱硫剂的原位制备及其硫化性能的研究[D]. 陈晶晶.太原理工大学 2016
[5]氧化铁基高温煤气脱硫剂再生中的元素迁移规律研究[D]. 徐运涛.太原理工大学 2015
[6]活性炭基铁酸锌脱硫剂的制备[D]. 刘雪波.太原理工大学 2009
[7]MCM-41介孔分子筛的合成方法及催化性能研究[D]. 陶涛.江苏大学 2006



本文编号：3188522