SO 2 -O 2 协同作用下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生行为
发布时间：2023-08-02 18:58
煤炭资源作为我国能源供给的主要形式,其洁净转化利用非常必要。研究与开发的煤炭洁净转化利用技术,如整体煤气化联合循环(IGCC)发电、燃料电池(FC)发电、煤基多联产(CPG)等,煤炭转化利用过程中硫的有效脱除并资源化利用非常重要。而脱硫剂再生过程是脱硫/再生循环使用和硫资源化回收的关键步骤之一。这就要求脱硫剂除了具有良好的脱硫性能外还需具有良好的再生性能,保证脱硫剂硫化/再生循环的稳定性。再生过程中的操作条件以及再生气氛对脱硫剂的硫化再生性能以及硫的资源化回收有直接的影响。论文选用CeO2高温煤气脱硫剂作为研究对象,在微分固定床和积分固定床上,分别在O2气氛、SO2气氛以及SO2-O2混合气氛下考查了温度、再生气浓度、空速对脱硫剂再生行为的影响。并通过XRD、XPS、SEM等表征手段,分析了脱硫剂再生前后的物相组成、元素分布和脱硫剂的表面微观结构的变化,并推断了不同气氛下脱硫剂的再生机理。实验结果表明：含O2气氛下再生时,CeO2高温煤气脱硫剂再生产物主要为CeO2和SO2以及少量的单质硫。升高再生温度,脱硫剂的增重率降低,再生率升高,单质硫选择性升高。O2浓度对微分床上脱硫剂再生行为...
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 课题的研究背景
1.2 H2S脱除的研究概况
1.2.1 H2S脱除的研究意义
1.2.2 脱硫方法
1.3 高温煤气脱硫剂的研究现状
1.3.1 单一金属氧化物
1.3.2 复合金属氧化物
1.4 常用脱硫剂的制备方法
1.5 高温煤气脱硫剂的再生
1.5.1 再生温度
1.5.2 再生空速
1.5.3 再生气氛
1.5.4 小结
1.6 硫资源化回收
1.6.1 SO2的资源化回收
1.6.2 H2S的资源化回收
1.6.3 单质硫的资源化回收
1.7 高温煤气脱硫剂再生过程中存在的主要问题
1.8 课题的选择及实验方案
第二章 氧化铈高温煤气脱硫剂的制备、评价与表征方法
2.1 高温脱硫剂的制备
2.1.1 微分床脱硫剂制备
2.1.2 积分床脱硫剂制备
2.2 实验装置
2.2.1 气体的配置
2.2.2 硫化装置
2.3 SO2气体的分析
2.4 脱硫剂的表征方法
2.4.1 XRD
2.4.2 XPS
2.4.3 SEM
2.5 脱硫剂再生评价指标
2.5.1 再生率
2.5.2 增重率
2.5.3 单质硫的选择性
第三章 含氧气氛下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生行为
3.1 再生装置
3.2 微分床脱硫剂再生行为的评价
3.2.1 再生条件
3.2.2 温度对脱硫剂再生性能的影响
3.2.3 氧气浓度对脱硫剂再生性能的影响
3.2.4 氧气氛再生的反应机理探讨
3.2.5 脱硫剂的微观结构形貌变化
3.3 积分床脱硫剂再生行为的评价
3.3.1 再生条件
3.3.2 温度对脱硫剂再生性能的影响
3.3.3 氧气浓度对脱硫剂再生性能的影响
3.3.4 空速对脱硫剂再生性能的影响
3.3.5 脱硫剂再生前后的XRD谱图
3.3.6 硫化再生循环
3.3.7 脱硫剂的微观结构形貌变化
3.4 小结
第四章 SO2气氛下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生行为
4.1 再生装置
4.2 微分床脱硫剂再生行为的评价
4.2.1 再生条件
4.2.2 温度对脱硫剂再生性能的影响
4.2.3 SO2浓度对脱硫剂再生性能的影响
4.2.4 SO2气氛再生的反应机理探讨
4.2.5 脱硫剂的微观结构形貌变化
4.3 积分床脱硫剂再生行为的评价
4.3.1 再生条件
4.3.2 温度对脱硫剂再生性能的影响
4.3.3 SO2浓度对脱硫剂再生性能的影响
4.3.4 空速对脱硫剂再生性能的影响
4.3.5 脱硫剂再生前后的XRD谱图
4.3.6 硫化再生循环
4.3.7 脱硫剂的微观结构形貌变化
4.4 小结
第五章 SO2-O2混合气氛下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生行为
5.1 再生装置
5.2 微分床脱硫剂再生行为的评价
5.2.1 再生条件
5.2.3 混合气中O2/SO2浓度比对脱硫剂再生性能的影响
5.2.4 SO2/O2混合气氛再生的反应机理探讨
5.2.5 脱硫剂的微观结构形貌变化
5.3 积分床脱硫剂再生行为的评价
5.3.1 再生条件
5.3.3 混合气氛中O2/SO2浓度比对脱硫剂再生性能的影响
5.3.4 空速对脱硫剂再生性能的影响
5.3.5 脱硫剂再生前后的XRD谱图
5.3.6 硫化再生循环
5.3.7 脱硫剂的微观结构形貌变化
5.4 小结
第六章 结语
6.1 结论
6.2 论文创新点
6.3 今后工作设想
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
本文编号：3838359
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 课题的研究背景
1.2 H2S脱除的研究概况
1.2.1 H2S脱除的研究意义
1.2.2 脱硫方法
1.3 高温煤气脱硫剂的研究现状
1.3.1 单一金属氧化物
1.3.2 复合金属氧化物
1.4 常用脱硫剂的制备方法
1.5 高温煤气脱硫剂的再生
1.5.1 再生温度
1.5.2 再生空速
1.5.3 再生气氛
1.5.4 小结
1.6 硫资源化回收
1.6.1 SO2的资源化回收
1.6.2 H2S的资源化回收
1.6.3 单质硫的资源化回收
1.7 高温煤气脱硫剂再生过程中存在的主要问题
1.8 课题的选择及实验方案
第二章 氧化铈高温煤气脱硫剂的制备、评价与表征方法
2.1 高温脱硫剂的制备
2.1.1 微分床脱硫剂制备
2.1.2 积分床脱硫剂制备
2.2 实验装置
2.2.1 气体的配置
2.2.2 硫化装置
2.3 SO2气体的分析
2.4 脱硫剂的表征方法
2.4.1 XRD
2.4.2 XPS
2.4.3 SEM
2.5 脱硫剂再生评价指标
2.5.1 再生率
2.5.2 增重率
2.5.3 单质硫的选择性
第三章 含氧气氛下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生行为
3.1 再生装置
3.2 微分床脱硫剂再生行为的评价
3.2.1 再生条件
3.2.2 温度对脱硫剂再生性能的影响
3.2.3 氧气浓度对脱硫剂再生性能的影响
3.2.4 氧气氛再生的反应机理探讨
3.2.5 脱硫剂的微观结构形貌变化
3.3 积分床脱硫剂再生行为的评价
3.3.1 再生条件
3.3.2 温度对脱硫剂再生性能的影响
3.3.3 氧气浓度对脱硫剂再生性能的影响
3.3.4 空速对脱硫剂再生性能的影响
3.3.5 脱硫剂再生前后的XRD谱图
3.3.6 硫化再生循环
3.3.7 脱硫剂的微观结构形貌变化
3.4 小结
第四章 SO2气氛下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生行为
4.1 再生装置
4.2 微分床脱硫剂再生行为的评价
4.2.1 再生条件
4.2.2 温度对脱硫剂再生性能的影响
4.2.3 SO2浓度对脱硫剂再生性能的影响
4.2.4 SO2气氛再生的反应机理探讨
4.2.5 脱硫剂的微观结构形貌变化
4.3 积分床脱硫剂再生行为的评价
4.3.1 再生条件
4.3.2 温度对脱硫剂再生性能的影响
4.3.3 SO2浓度对脱硫剂再生性能的影响
4.3.4 空速对脱硫剂再生性能的影响
4.3.5 脱硫剂再生前后的XRD谱图
4.3.6 硫化再生循环
4.3.7 脱硫剂的微观结构形貌变化
4.4 小结
第五章 SO2-O2混合气氛下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生行为
5.1 再生装置
5.2 微分床脱硫剂再生行为的评价
5.2.1 再生条件
5.2.3 混合气中O2/SO2浓度比对脱硫剂再生性能的影响
5.2.4 SO2/O2混合气氛再生的反应机理探讨
5.2.5 脱硫剂的微观结构形貌变化
5.3 积分床脱硫剂再生行为的评价
5.3.1 再生条件
5.3.3 混合气氛中O2/SO2浓度比对脱硫剂再生性能的影响
5.3.4 空速对脱硫剂再生性能的影响
5.3.5 脱硫剂再生前后的XRD谱图
5.3.6 硫化再生循环
5.3.7 脱硫剂的微观结构形貌变化
5.4 小结
第六章 结语
6.1 结论
6.2 论文创新点
6.3 今后工作设想
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
本文编号：3838359
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