氧化铁中高温煤气脱硫剂硫化性能及其前驱体热过程动力学研究
发布时间：2023-10-29 14:34
中高温煤气脱硫是实现煤炭清洁高效可持续开发利用的关键技术，对于促进工业绿色发展，减少大气污染物的产生和排放，改善大气环境质量具有重要意义。目前，氧化铁脱硫剂是应用最广泛的中高温煤气脱硫剂，一直以来是人们研究和关注的热点。 本论文首先采用草酸和四水氯化亚铁为原料，通过室温固相合成法制得前驱体二水草酸亚铁，并对其热分解过程进行了详细分析。通过Ozawa法和Coats-Redfern法相结合计算出了前驱体的热分解动力学参数，并确定了其热分解反应机理。然后以氧化铁作为活性组分，自制的紫砂土为载体和粘结剂，通过常规和微波两种焙烧方式制备出中高温煤气氧化铁脱硫剂，在实验室搭建的固定床反应器上对其进行硫化评价，重点研究了微波焙烧方式下活性组分含量、焙烧温度和时间对硫化性能的影响，通过XRD、SEM、XPS和氮吸附等测试手段对脱硫剂进行了表征，得出的结论总结如下： 1.通过对前驱体草酸亚铁的热分解过程进行XRD和热重分析，其热分解的最终产物为γ-Fe2O3，热分解过程的反应方程为： FeC2O4·2H2O→FeC2O4+2H2O FeC2O4+O2→Fe2O3+CO2 2.采用Ozawa法计算草酸亚铁...
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述及选题选择
1.1 课题背景
1.2 国内外中高温煤气脱硫剂发展概述
1.2.1 单一金属氧化物脱硫剂
1.2.2 复合金属氧化物脱硫剂
1.3 微波加热技术研究现状
1.3.1 微波技术简介
1.3.2 微波加热的原理和特点
1.3.3 微波加热技术在固相化学反应中的应用
1.4 分形维数简介
1.5 热分析动力学研究概况
1.5.1 热分析动力学和热分析技术简介
1.5.2 热分析动力学方法
1.5.3 草酸亚铁热分解动力学研究现状
1.6 课题选择及研究内容
第二章 前驱体草酸亚铁热分解动力学研究
2.1 实验原理
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验条件
2.2.4 前驱体的制备
2.3 结果与讨论
2.3.1 前驱体草酸亚铁的 XRD 分析
2.3.2 前驱体草酸亚铁的 FTIR 分析
2.3.3 前驱体草酸亚铁热重分析
2.3.4 前驱体草酸亚铁扫描电镜分析
2.3.5 前驱体草酸亚铁热分解动力学分析
2.4 本章小结
第三章 氧化铁脱硫剂的制备与活性评价
3.1 实验仪器与试剂
3.1.1 实验仪器
3.1.2 实验试剂
3.2 载体紫砂土特性分析
3.2.1 紫砂土简介
3.2.2 紫砂土成分分析
3.3 脱硫剂的制备
3.4 脱硫剂的活性评价
3.4.1 实验装置
3.4.2 实验条件
3.4.3 实验方法和步骤
3.4.4 脱硫剂表征仪器
3.4.5 脱硫剂的活性评价指标
3.5 本章小结
第四章 微波焙烧制备脱硫剂的活性评价
4.1 不同活性组分含量对脱硫剂性能的影响
4.2 不同焙烧温度对脱硫剂脱硫性能的影响
4.3 不同焙烧时间对脱硫剂脱硫性能的影响
4.4 微波焙烧制备脱硫剂的表征
4.4.1 脱硫剂的 XRD 分析
4.4.2 脱硫剂的 XPS 表征
4.4.3 脱硫剂的氮吸附分析
4.4.4 脱硫剂的 SEM 分析
4.5 本章小结
第五章 常规焙烧脱硫剂的表征分析与对比
5.1 常规焙烧制备脱硫剂的表征
5.1.1 脱硫剂的 XRD 分析
5.1.2 脱硫剂的 XPS 分析
5.1.3 脱硫剂的氮吸附分析
5.1.4 脱硫剂的 SEM 分析
5.2 最优条件下微波与常规焙烧制备脱硫剂性能对比
5.2.1 脱硫剂硫化性能的对比
5.2.2 微波和常规焙烧制备脱硫剂不同表征对比
5.3 本章小结
第六章 总结
6.1 结论
6.2 论文创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3858270
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述及选题选择
1.1 课题背景
1.2 国内外中高温煤气脱硫剂发展概述
1.2.1 单一金属氧化物脱硫剂
1.2.2 复合金属氧化物脱硫剂
1.3 微波加热技术研究现状
1.3.1 微波技术简介
1.3.2 微波加热的原理和特点
1.3.3 微波加热技术在固相化学反应中的应用
1.4 分形维数简介
1.5 热分析动力学研究概况
1.5.1 热分析动力学和热分析技术简介
1.5.2 热分析动力学方法
1.5.3 草酸亚铁热分解动力学研究现状
1.6 课题选择及研究内容
第二章 前驱体草酸亚铁热分解动力学研究
2.1 实验原理
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验条件
2.2.4 前驱体的制备
2.3 结果与讨论
2.3.1 前驱体草酸亚铁的 XRD 分析
2.3.2 前驱体草酸亚铁的 FTIR 分析
2.3.3 前驱体草酸亚铁热重分析
2.3.4 前驱体草酸亚铁扫描电镜分析
2.3.5 前驱体草酸亚铁热分解动力学分析
2.4 本章小结
第三章 氧化铁脱硫剂的制备与活性评价
3.1 实验仪器与试剂
3.1.1 实验仪器
3.1.2 实验试剂
3.2 载体紫砂土特性分析
3.2.1 紫砂土简介
3.2.2 紫砂土成分分析
3.3 脱硫剂的制备
3.4 脱硫剂的活性评价
3.4.1 实验装置
3.4.2 实验条件
3.4.3 实验方法和步骤
3.4.4 脱硫剂表征仪器
3.4.5 脱硫剂的活性评价指标
3.5 本章小结
第四章 微波焙烧制备脱硫剂的活性评价
4.1 不同活性组分含量对脱硫剂性能的影响
4.2 不同焙烧温度对脱硫剂脱硫性能的影响
4.3 不同焙烧时间对脱硫剂脱硫性能的影响
4.4 微波焙烧制备脱硫剂的表征
4.4.1 脱硫剂的 XRD 分析
4.4.2 脱硫剂的 XPS 表征
4.4.3 脱硫剂的氮吸附分析
4.4.4 脱硫剂的 SEM 分析
4.5 本章小结
第五章 常规焙烧脱硫剂的表征分析与对比
5.1 常规焙烧制备脱硫剂的表征
5.1.1 脱硫剂的 XRD 分析
5.1.2 脱硫剂的 XPS 分析
5.1.3 脱硫剂的氮吸附分析
5.1.4 脱硫剂的 SEM 分析
5.2 最优条件下微波与常规焙烧制备脱硫剂性能对比
5.2.1 脱硫剂硫化性能的对比
5.2.2 微波和常规焙烧制备脱硫剂不同表征对比
5.3 本章小结
第六章 总结
6.1 结论
6.2 论文创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3858270
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3858270.html
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