核桃壳基催化剂同时催化水解COS和CS 2 及反应机理研究
发布时间：2021-04-17 12:58
还原性工业炉窑尾气中含有大量的CO,约占8595%,可以作为一碳化工的原料气。利用CO发展一碳化工具有很高的经济价值。然而,还原性工业炉窑尾气中含有大量的有机硫杂质,如羰基硫（COS,700-1100 mg/m3）和二硫化碳（CS2,20-80mg/m3）。这些有机硫杂质气体会腐蚀设备管道并造成催化剂失活。因此,有必要去除这些有机硫杂质。同时,深入研究并提出反应机理,能够为工业生产中有机硫的去除提供理论指导。目前,国内外对同时脱除有机硫的细节机理研究和反应途径探索不够完整。本研究根据还原性工业炉窑尾气的特性,采用催化水解法同时脱除COS和CS2,并通过表征和理论计算的方法研究了催化水解反应机理。主要的研究内容包括核桃壳基催化剂的研发、核桃壳基催化剂的再生研究、有机硫同时催化水解反应动力学研究、核桃壳活性炭载体和活性组分对有机硫脱除的反应机理研究。具体的研究内容及研究结论如下:（1）以核桃壳为原材料,通过炭化和化学活化过程制备核桃壳活性炭载体,再通过凝胶溶胶法负载金属氧化物,制备...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：158 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
昆明理工大学博士学位/m3。硫容是指当 COS 或 CS2的脱除率大于 90%时，单位质量催化剂脱除的的总量，通过式（3.2）计算得出。CS COS22 2η =90% η =90%CS CSCOS COS0 0C Q ηC Q η64 dt+32 dt22.4 22.4=m× ×× ×× ×∫ ∫容………..（3式 3.2 中，CS2η 表示 CS2脱除率，单位为%；CCS2和 CCOS分别表示反应器2和 COS 的浓度，单位为 mL/mL；Q 表示进气流量，单位为 mL/min；dt 应时间，单位为 min；m 表示催化剂质量，单位为 g。
图 4.1 核桃壳活性炭制备过程Fig. 4.1 Preparation process of walnut shell biochar1.2 核桃壳活性炭的脱硫活性测试.2.1 炭化温度对脱硫活性的影响活性炭的制备可以分为 2 个步骤：炭化过程和活化过程。炭化过程是用原材料中的有机组分和挥发性物质。通过这个过程能够得到炭化料（也被性炭前驱体）。炭化料拥有足够的机械强度和基础孔隙，更适合后续的活化过究表明，炭化料的结构特性（例如孔隙的发达程度、活性位点的数量等）影响或决定活性炭的最终性能。因此，这一部分研究炭化温度对核桃壳活硫效果的影响。在当前研究中，核桃壳活性炭通过2:1的碱炭比（活化剂为K 700℃下制备得到。脱硫实验在 70℃下进行。不同炭化温度下制得核桃壳活性炭（WSB）的同时脱除 CS2和 COS 效 4.2 所示。从图 4.2 可以看出，CS2和 COS 的脱除效果都随着炭化温度的
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性花生壳活性炭处理亚甲基蓝模拟染料废水[J]. 张腾化,岳晓康,刘伟华,宋双居. 安徽农业科学. 2017(28)
[2]木质活性炭对苯的吸附/脱附性能研究[J]. 卢春兰,朱波,张晓琳. 环境科学与技术. 2017(S1)
[3]盐酸改性椰壳活性炭的制备及表征[J]. 李晓梅,金燚翥,张雅情. 炭素. 2017(03)
[4]改性稻草秸秆活性炭的制备及其对SO2的吸附[J]. 孙黎明,夏维清,朱晓帆. 环境工程学报. 2017(09)
[5]活性炭改性方法及其在大气污染防治中的应用研究进展[J]. 张佩佩,肖厚荣,陈静怡,舒雯,王翔. 安徽农学通报. 2017(11)
[6]毛细管柱气相色谱法测定空气中二硫化碳[J]. 刘喜,施玉格. 干旱环境监测. 2017(02)
[7]直流电晕放电净化羰基硫以及其产物分析[J]. 王学谦,程晨,马懿星,宁平,徐可,王郎郎,张英杰. 材料导报. 2017(01)
[8]活性炭表面改性控制技术研究进展[J]. 李万忠,李彦秋. 山东化工. 2016(24)
[9]化学改性强化活性炭纤维吸附重金属离子[J]. 师杰,赵志伟,崔福义,梁志杰,孙天一,聂亚林. 哈尔滨工业大学学报. 2016(08)
[10]活性炭改性技术新进展[J]. 蒋绪,侯党社,张芸. 广东化工. 2016(15)
博士论文
[1]镍基COS深度净化材料的微观构型设计与实验研究[D]. 赵顺征.北京科技大学 2016
[2]COS、CS2水解催化剂的开发及机理研究[D]. 李凯.昆明理工大学 2013
硕士论文
[1]玉米秸秆活性炭吸附苯酚废水的研究[D]. 药星星.中北大学 2016
[2]核桃壳活性炭的制备及其对水中有机污染物的吸附性能研究[D]. 焦豫滨.郑州大学 2016
[3]纳米活性炭基催化剂低温催化水解CS2及其机理研究[D]. 张贵剑.昆明理工大学 2016
[4]矿冶废气中低浓度羰基硫吸附剂开发及机理研究[D]. 邱娟.昆明理工大学 2013
[5]吸附法脱除二氧化碳中低浓度羰基硫和二硫化碳的研究[D]. 王艳君.大连理工大学 2013
[6]低温微氧条件下净化脱除黄磷尾气中CS2的研究[D]. 陈炜.昆明理工大学 2012
[7]活性炭基二硫化碳水解催化剂的筛选及动力学研究[D]. 何丹.昆明理工大学 2012
[8]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
[9]铁锰系氧化物脱除合成气中羰基硫的应用基础研究[D]. 柏勇.华东理工大学 2011
[10]活性炭基催化水解羰基硫催化剂的筛选及动力学研究[D]. 于丽丽.昆明理工大学 2009
本文编号：3143496
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：158 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
昆明理工大学博士学位/m3。硫容是指当 COS 或 CS2的脱除率大于 90%时，单位质量催化剂脱除的的总量，通过式（3.2）计算得出。CS COS22 2η =90% η =90%CS CSCOS COS0 0C Q ηC Q η64 dt+32 dt22.4 22.4=m× ×× ×× ×∫ ∫容………..（3式 3.2 中，CS2η 表示 CS2脱除率，单位为%；CCS2和 CCOS分别表示反应器2和 COS 的浓度，单位为 mL/mL；Q 表示进气流量，单位为 mL/min；dt 应时间，单位为 min；m 表示催化剂质量，单位为 g。
图 4.1 核桃壳活性炭制备过程Fig. 4.1 Preparation process of walnut shell biochar1.2 核桃壳活性炭的脱硫活性测试.2.1 炭化温度对脱硫活性的影响活性炭的制备可以分为 2 个步骤：炭化过程和活化过程。炭化过程是用原材料中的有机组分和挥发性物质。通过这个过程能够得到炭化料（也被性炭前驱体）。炭化料拥有足够的机械强度和基础孔隙，更适合后续的活化过究表明，炭化料的结构特性（例如孔隙的发达程度、活性位点的数量等）影响或决定活性炭的最终性能。因此，这一部分研究炭化温度对核桃壳活硫效果的影响。在当前研究中，核桃壳活性炭通过2:1的碱炭比（活化剂为K 700℃下制备得到。脱硫实验在 70℃下进行。不同炭化温度下制得核桃壳活性炭（WSB）的同时脱除 CS2和 COS 效 4.2 所示。从图 4.2 可以看出，CS2和 COS 的脱除效果都随着炭化温度的
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性花生壳活性炭处理亚甲基蓝模拟染料废水[J]. 张腾化,岳晓康,刘伟华,宋双居. 安徽农业科学. 2017(28)
[2]木质活性炭对苯的吸附/脱附性能研究[J]. 卢春兰,朱波,张晓琳. 环境科学与技术. 2017(S1)
[3]盐酸改性椰壳活性炭的制备及表征[J]. 李晓梅,金燚翥,张雅情. 炭素. 2017(03)
[4]改性稻草秸秆活性炭的制备及其对SO2的吸附[J]. 孙黎明,夏维清,朱晓帆. 环境工程学报. 2017(09)
[5]活性炭改性方法及其在大气污染防治中的应用研究进展[J]. 张佩佩,肖厚荣,陈静怡,舒雯,王翔. 安徽农学通报. 2017(11)
[6]毛细管柱气相色谱法测定空气中二硫化碳[J]. 刘喜,施玉格. 干旱环境监测. 2017(02)
[7]直流电晕放电净化羰基硫以及其产物分析[J]. 王学谦,程晨,马懿星,宁平,徐可,王郎郎,张英杰. 材料导报. 2017(01)
[8]活性炭表面改性控制技术研究进展[J]. 李万忠,李彦秋. 山东化工. 2016(24)
[9]化学改性强化活性炭纤维吸附重金属离子[J]. 师杰,赵志伟,崔福义,梁志杰,孙天一,聂亚林. 哈尔滨工业大学学报. 2016(08)
[10]活性炭改性技术新进展[J]. 蒋绪,侯党社,张芸. 广东化工. 2016(15)
博士论文
[1]镍基COS深度净化材料的微观构型设计与实验研究[D]. 赵顺征.北京科技大学 2016
[2]COS、CS2水解催化剂的开发及机理研究[D]. 李凯.昆明理工大学 2013
硕士论文
[1]玉米秸秆活性炭吸附苯酚废水的研究[D]. 药星星.中北大学 2016
[2]核桃壳活性炭的制备及其对水中有机污染物的吸附性能研究[D]. 焦豫滨.郑州大学 2016
[3]纳米活性炭基催化剂低温催化水解CS2及其机理研究[D]. 张贵剑.昆明理工大学 2016
[4]矿冶废气中低浓度羰基硫吸附剂开发及机理研究[D]. 邱娟.昆明理工大学 2013
[5]吸附法脱除二氧化碳中低浓度羰基硫和二硫化碳的研究[D]. 王艳君.大连理工大学 2013
[6]低温微氧条件下净化脱除黄磷尾气中CS2的研究[D]. 陈炜.昆明理工大学 2012
[7]活性炭基二硫化碳水解催化剂的筛选及动力学研究[D]. 何丹.昆明理工大学 2012
[8]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
[9]铁锰系氧化物脱除合成气中羰基硫的应用基础研究[D]. 柏勇.华东理工大学 2011
[10]活性炭基催化水解羰基硫催化剂的筛选及动力学研究[D]. 于丽丽.昆明理工大学 2009
本文编号：3143496
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