改性氧化锌基脱硫剂制备及脱硫性能的研究
发布时间:2021-09-24 13:39
以煤炭的气化和焦化技术为主的化工生产系统是实现煤炭洁净利用的有效途径。煤制气中含有的以硫化氢为主的硫化物限制了煤气的利用。因此,煤制气的脱硫净化非常必要。干法脱硫技术因其脱硫精度高、脱硫温度区间宽、可脱除多种硫化物而被广泛应用。由于煤制气成分复杂,干法脱硫中的金属氧化物在脱除煤制气中硫化氢的过程中出现了放硫现象-羰基硫的生成。羰基硫对后续化工生产过程有严重的影响。一般的金属氧化物脱硫剂难以直接有效地脱除COS。因此,研究脱硫过程中降低COS生成具有重要意义。选取氧化锌作为脱硫剂活性组分,碳酸钾、氧化铝作为助剂,通过干混法制备了系列氧化锌基脱硫剂。在固定床上,考察氧化锌基脱硫剂脱除硫化氢的行为及在脱硫过程中COS变化规律。在300℃、空速2000h-1、硫化氢浓度2000-2500ppm条件下,测试了制备的氧化锌基脱硫剂对硫化氢的脱除性能。结果表明:工业活性ZnO系列脱硫剂脱硫穿透时间较短,穿透硫容较低。而碱式碳酸锌分解活性ZnO系列脱硫剂脱硫穿透时间较长,穿透硫容较高。其中,以碱式碳酸锌分解活性Zn O为组分,添加拟薄水铝石分解的γ-Al2O...
【文章来源】:太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】:100 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述与课题选择
1.1 金属氧化物脱硫净化研究与发展
1.1.1 氧化铁基
1.1.2 氧化锌基
1.1.3 氧化铜基
1.1.4 氧化锰基
1.2 羰基硫的性质及危害
1.2.1 物理性质
1.2.2 化学性质
1.2.3 危害
1.3 金属氧化物脱硫过程中“放硫”现象
1.4 金属氧化物脱硫剂脱除硫化氢过程中羰基硫生成
1.4.1 氧化锌基
1.4.2 氧化铁基
1.4.3 氧化锰基
1.4.4 氧化铜基
1.4.5 复合金属氧化物基
1.5 改性金属氧化物基脱硫剂脱除羰基硫
1.6 课题的选择及研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验药品与仪器
2.2 脱硫剂的制备
2.3 气体的配置
2.4 脱硫剂活性测试
2.4.1 测试流程
2.4.2 测试条件
2.4.3 测试指标
2.5 气体分析及脱硫剂表征
2.5.1 气体分析方法
2.5.2 脱硫剂表征
第三章 氧化锌基脱硫剂组成及结构对脱硫活性的影响
3.1 引言
3.2 物相组成
3.3 孔隙结构参数
3.4 脱硫性能测试
3.4.1 ZnO前驱物对脱硫剂脱除H_2S性能的影响
3.4.2 碱性助剂K_2CO_3对脱硫剂脱除H_2S性能的影响
3.4.3 结构助剂γ-Al_2O_3前驱物对脱硫剂脱除H_2S性能的影响
3.4.4 改性氧化锌基脱硫剂脱除COS性能
3.5 小结
第四章 气相反应中COS生成的影响因素
4.1 引言
4.2 CO/H_2S和CO_2/H_2S反应体系中生成COS平衡常数
4.2.1 CO与H_2S体系
4.2.2 CO_2与H_2S体系
4.3 CO_X、H_2S气氛中COS生成规律
4.3.1 H_2S热解
4.3.2 CO、H_2S体系
4.3.3 CO_2、H_2S体系
4.3.4 CO、CO_2、H_2S体系
4.4 H_2对COS生成影响作用
4.4.1 CO、H_2S、H_2体系
4.4.2 CO_2、H_2S、H_2体系
4.4.3 CO、CO_2、H_2S、H_2体系
4.5 反应管的催化效应
4.5.1 CO、H_2S体系
4.5.2 CO_2、H_2S体系
4.6 积碳现象对COS生成的影响
4.6.1 CO、H_2S体系
4.6.2 CO、CO_2、H_2S体系
4.6.3 CO、H_2S、H_2体系
4.7 小结
第五章 气固相反应过程中COS生成影响因素
5.1 引言
5.2 氧化锌基脱硫剂物相组成及表面元素分析
5.3 H_2O对不同脱硫剂脱除COS活性的影响
5.3.1 纯氧化锌脱硫剂
5.3.2 改性氧化锌基脱硫剂
5.4 CO_X、H_2S体系中,出口COS浓度变化规律
5.4.1 CO、H_2S体系中COS浓度变化
5.4.2 CO_2、H_2S体系中COS浓度变化
5.4.3 CO、CO_2、H_2S体系中COS浓度变化
5.5 CO、CO_2与硫化锌的反应
5.5.1 CO与ZnS的反应
5.5.2 CO_2与ZnS的反应
5.6 COS生成分析
5.7 小结
第六章 脱硫过程中COS生成的气氛效应
6.1 引言
6.2 CO_X对COS生成的影响
6.2.1 CO浓度变化
6.2.2 CO_2浓度变化
6.3 H_2对COS生成的影响
6.3.1 CO、H_2气氛
6.3.2 CO_2、H_2气氛
6.3.3 CO、CO_2、H_2气氛
6.4 H_2O对COS生成的影响
6.5 小结
第七章 总结
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 今后工作设想
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文目录
【参考文献】:
期刊论文
[1]二氧化碳加氢逆水汽变换反应的研究进展[J]. 徐海成,戈亮. 化工进展. 2016(10)
[2]NiO/ZnO-Al2O3吸附剂吸附脱除焦炉气中COS[J]. 周广林,王美庆,王晓胜,姜伟丽,周红军. 燃料化学学报. 2015(04)
[3]焦炉煤气利用的分析与建议[J]. 张继龙,李晴,帖呈,李刚,任龙,邓涛. 煤化工. 2013(03)
[4]活性氧化铝的生产及其改性[J]. 商连弟,王惠惠. 无机盐工业. 2012(01)
[5]洁净煤转化技术研究现状及进展[J]. 孟敏. 科技情报开发与经济. 2010(29)
[6]影响氧化锌脱硫的因素[J]. 冯续,赵素云,李博,高兴. 化学工业与工程技术. 2010(04)
[7]改性氧化铁脱硫剂脱除羰基硫性能的研究[J]. 钱红辉,曾丹林,王光辉,田永胜,田文中,陈红祥. 化学与生物工程. 2008(09)
[8]氧化锌脱硫剂研究动向[J]. 冯续. 化学工业与工程技术. 2008(02)
[9]包钢焦炭钝化试验研究[J]. 刘永霞,戴万红,付利俊. 包钢科技. 2007(06)
[10]Effect of Calcium Oxide Additive on the Performance of Iron Oxide Sorbent for High-Temperature Coal Gas Desulfurization[J]. Huiling Fan Kechang Xie Ju Shangguan Fang Shen Chunhu Li Key Laboratory for Coal Science and Technology of Ministry of Education and Shanxi Province,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,Shanxi,China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2007(04)
博士论文
[1]铁锰基吸附剂中温脱硫性能及气氛效应的研究[D]. 任秀蓉.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]锰氧化物脱硫剂固相形态及硫迁移与羰基硫生成的关系[D]. 薛飞.太原理工大学 2012
[2]常温γ-FeOOH脱硫过程中羰基硫生成动力学研究[D]. 张巧芬.太原理工大学 2012
本文编号:3407852
【文章来源】:太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】:100 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述与课题选择
1.1 金属氧化物脱硫净化研究与发展
1.1.1 氧化铁基
1.1.2 氧化锌基
1.1.3 氧化铜基
1.1.4 氧化锰基
1.2 羰基硫的性质及危害
1.2.1 物理性质
1.2.2 化学性质
1.2.3 危害
1.3 金属氧化物脱硫过程中“放硫”现象
1.4 金属氧化物脱硫剂脱除硫化氢过程中羰基硫生成
1.4.1 氧化锌基
1.4.2 氧化铁基
1.4.3 氧化锰基
1.4.4 氧化铜基
1.4.5 复合金属氧化物基
1.5 改性金属氧化物基脱硫剂脱除羰基硫
1.6 课题的选择及研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验药品与仪器
2.2 脱硫剂的制备
2.3 气体的配置
2.4 脱硫剂活性测试
2.4.1 测试流程
2.4.2 测试条件
2.4.3 测试指标
2.5 气体分析及脱硫剂表征
2.5.1 气体分析方法
2.5.2 脱硫剂表征
第三章 氧化锌基脱硫剂组成及结构对脱硫活性的影响
3.1 引言
3.2 物相组成
3.3 孔隙结构参数
3.4 脱硫性能测试
3.4.1 ZnO前驱物对脱硫剂脱除H_2S性能的影响
3.4.2 碱性助剂K_2CO_3对脱硫剂脱除H_2S性能的影响
3.4.3 结构助剂γ-Al_2O_3前驱物对脱硫剂脱除H_2S性能的影响
3.4.4 改性氧化锌基脱硫剂脱除COS性能
3.5 小结
第四章 气相反应中COS生成的影响因素
4.1 引言
4.2 CO/H_2S和CO_2/H_2S反应体系中生成COS平衡常数
4.2.1 CO与H_2S体系
4.2.2 CO_2与H_2S体系
4.3 CO_X、H_2S气氛中COS生成规律
4.3.1 H_2S热解
4.3.2 CO、H_2S体系
4.3.3 CO_2、H_2S体系
4.3.4 CO、CO_2、H_2S体系
4.4 H_2对COS生成影响作用
4.4.1 CO、H_2S、H_2体系
4.4.2 CO_2、H_2S、H_2体系
4.4.3 CO、CO_2、H_2S、H_2体系
4.5 反应管的催化效应
4.5.1 CO、H_2S体系
4.5.2 CO_2、H_2S体系
4.6 积碳现象对COS生成的影响
4.6.1 CO、H_2S体系
4.6.2 CO、CO_2、H_2S体系
4.6.3 CO、H_2S、H_2体系
4.7 小结
第五章 气固相反应过程中COS生成影响因素
5.1 引言
5.2 氧化锌基脱硫剂物相组成及表面元素分析
5.3 H_2O对不同脱硫剂脱除COS活性的影响
5.3.1 纯氧化锌脱硫剂
5.3.2 改性氧化锌基脱硫剂
5.4 CO_X、H_2S体系中,出口COS浓度变化规律
5.4.1 CO、H_2S体系中COS浓度变化
5.4.2 CO_2、H_2S体系中COS浓度变化
5.4.3 CO、CO_2、H_2S体系中COS浓度变化
5.5 CO、CO_2与硫化锌的反应
5.5.1 CO与ZnS的反应
5.5.2 CO_2与ZnS的反应
5.6 COS生成分析
5.7 小结
第六章 脱硫过程中COS生成的气氛效应
6.1 引言
6.2 CO_X对COS生成的影响
6.2.1 CO浓度变化
6.2.2 CO_2浓度变化
6.3 H_2对COS生成的影响
6.3.1 CO、H_2气氛
6.3.2 CO_2、H_2气氛
6.3.3 CO、CO_2、H_2气氛
6.4 H_2O对COS生成的影响
6.5 小结
第七章 总结
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 今后工作设想
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文目录
【参考文献】:
期刊论文
[1]二氧化碳加氢逆水汽变换反应的研究进展[J]. 徐海成,戈亮. 化工进展. 2016(10)
[2]NiO/ZnO-Al2O3吸附剂吸附脱除焦炉气中COS[J]. 周广林,王美庆,王晓胜,姜伟丽,周红军. 燃料化学学报. 2015(04)
[3]焦炉煤气利用的分析与建议[J]. 张继龙,李晴,帖呈,李刚,任龙,邓涛. 煤化工. 2013(03)
[4]活性氧化铝的生产及其改性[J]. 商连弟,王惠惠. 无机盐工业. 2012(01)
[5]洁净煤转化技术研究现状及进展[J]. 孟敏. 科技情报开发与经济. 2010(29)
[6]影响氧化锌脱硫的因素[J]. 冯续,赵素云,李博,高兴. 化学工业与工程技术. 2010(04)
[7]改性氧化铁脱硫剂脱除羰基硫性能的研究[J]. 钱红辉,曾丹林,王光辉,田永胜,田文中,陈红祥. 化学与生物工程. 2008(09)
[8]氧化锌脱硫剂研究动向[J]. 冯续. 化学工业与工程技术. 2008(02)
[9]包钢焦炭钝化试验研究[J]. 刘永霞,戴万红,付利俊. 包钢科技. 2007(06)
[10]Effect of Calcium Oxide Additive on the Performance of Iron Oxide Sorbent for High-Temperature Coal Gas Desulfurization[J]. Huiling Fan Kechang Xie Ju Shangguan Fang Shen Chunhu Li Key Laboratory for Coal Science and Technology of Ministry of Education and Shanxi Province,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,Shanxi,China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2007(04)
博士论文
[1]铁锰基吸附剂中温脱硫性能及气氛效应的研究[D]. 任秀蓉.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]锰氧化物脱硫剂固相形态及硫迁移与羰基硫生成的关系[D]. 薛飞.太原理工大学 2012
[2]常温γ-FeOOH脱硫过程中羰基硫生成动力学研究[D]. 张巧芬.太原理工大学 2012
本文编号:3407852
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3407852.html
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