非沥青粘结剂煤质活性炭的制备及其用于烟气脱硫的研究
发布时间：2023-12-24 13:33
我国是世界上燃煤大国,火电厂排放的二氧化硫对空气造成了很大的污染,烟气脱硫工艺中活性炭脱硫由于其脱硫活性高、可再生、无二次污染等优点被广泛的研究应用。目前成型活性炭的制备过程中粘结剂是决定其综合性能的最重要因素,市场上通常采用的沥青、焦油类粘结剂制得活性炭具有较高机械强度,但其脱硫性能不够高,制备过程污染大,成本高。本文以自主研发的非沥青粘结剂NPA和太西煤为主要原料研制出一种新型烟气脱硫活性炭NPAC,本文对非沥青粘结剂配比、成型工艺、炭化工艺、活化工艺及再生工艺对产品活性炭脱硫特性进行了较系统的研究,经研究获得创新性结果和结论如下： 1、非沥青粘结剂NPA是一种优质的活性炭制备粘结剂,NPA粘结剂的加入更利于煤质活性炭二次基础孔的形成,从而使得活性炭微孔数量增大,比表面积增力,NPAC比PAC的总比表面积高72.2%,微孔面积高196%,平均孔径由3.53nm减小到2.00nm,其有更为发达的孔隙结构。 2、经高温炭化活化后,NPAC与PAC结构中类石墨结构(002)和(10)峰加强,这是由于粘结剂的存在使得炭化料在炭化活化过程中形成了更为稳定的微晶结构和骨架炭结构,芳香度增大,石...
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 烟气脱硫技术
1.1.1 湿法脱硫技术(WFGD)
1.1.2 半干法脱硫技术(SDFGD)
1.1.3 干法脱硫技术(DFGD)
1.2 活性炭脱硫技术
1.2.1 活性炭材料
1.2.2 活性炭的脱硫机理
1.2.3 活性炭的再生
1.3 成型活性炭制备工艺
1.3.1 活性炭成型技术
1.3.2 影响成型活性炭性能的因素
1.4 粘结剂的选择
1.4.1 粘结剂的作用机理和特性
1.4.2 粘结剂的选择
1.4.3 非沥青类粘结剂的研究现状
1.5 研究背景及研究内容
1.5.1 现行煤质成型活性炭存在的问题
1.5.2 非沥青粘结剂的开发
1.5.3 课题研究内容
第二章 实验部分
2.1 非沥青粘结剂煤质活性炭的制备
2.2 实验设备与仪器
2.3 非沥青粘结剂煤质活性炭性能评价方法
2.3.1 活化烧失率
2.3.2 非沥青粘结剂煤质活性炭的脱硫性能测试
2.3.3 非沥青粘结剂煤质活性炭机械强度测定
2.3.4 非沥青粘结剂煤质活性炭的再生
2.3.5 非沥青粘结剂煤质活性炭的碘值测定
2.3.6 非沥青粘结剂煤质活性炭表面碱性官能团测定
2.3.7 比表面积和孔结构的测定
2.3.8 傅里叶红外分析
2.3.9 XRD晶型测定
2.3.10 X射线表面光电子能谱(XPS)分析
2.4 实验所用试剂
第三章 不同粘结剂活性炭用于烟气脱硫的研究
3.1 活性炭制备实验
3.1.1 原料
3.1.2 实验装置及实验步骤
3.1.3 活性炭性能测定
3.2 结果与讨论
3.2.1 活性炭表面物理性质
3.2.2 活性炭表面化学性质
3.2.3 活性炭预处理过程的影响
3.3 本章小结
第四章 非沥青粘结剂煤质活性炭制备工艺对其性能的影响
4.1 活性炭制备实验
4.1.1 原料
4.1.2 实验装置及实验步骤
4.1.3 活性炭性能测定
4.2 结果与讨论
4.2.1 炭化工艺对非沥青粘结剂煤质活性炭性能的影响
4.2.2 活化工艺对非沥青粘结剂煤质活性炭性能的影响
4.3 本章小结
第五章 脱硫工艺条件对NPAC脱硫性能的影响
5.1 床层温度的影响
5.2 氧气含量的影响
5.3 水蒸气含量的影响
5.4 空速的影响
5.5 NPAC粒度对脱硫性能的影响
5.6 本章小结
第六章 非沥青粘结剂煤质活性炭的脱附
6.1 水洗再生法研究
6.1.1 水洗时间的影响
6.1.2 水洗温度的影响
6.2 加热再生法研究
6.2.1 加热再生时间的影响
6.2.2 加热再生温度的影响
6.3 本章小结
第七章 结论与建议
参考文献
致谢
发表论文
本文编号：3874612
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 烟气脱硫技术
1.1.1 湿法脱硫技术(WFGD)
1.1.2 半干法脱硫技术(SDFGD)
1.1.3 干法脱硫技术(DFGD)
1.2 活性炭脱硫技术
1.2.1 活性炭材料
1.2.2 活性炭的脱硫机理
1.2.3 活性炭的再生
1.3 成型活性炭制备工艺
1.3.1 活性炭成型技术
1.3.2 影响成型活性炭性能的因素
1.4 粘结剂的选择
1.4.1 粘结剂的作用机理和特性
1.4.2 粘结剂的选择
1.4.3 非沥青类粘结剂的研究现状
1.5 研究背景及研究内容
1.5.1 现行煤质成型活性炭存在的问题
1.5.2 非沥青粘结剂的开发
1.5.3 课题研究内容
第二章 实验部分
2.1 非沥青粘结剂煤质活性炭的制备
2.2 实验设备与仪器
2.3 非沥青粘结剂煤质活性炭性能评价方法
2.3.1 活化烧失率
2.3.2 非沥青粘结剂煤质活性炭的脱硫性能测试
2.3.3 非沥青粘结剂煤质活性炭机械强度测定
2.3.4 非沥青粘结剂煤质活性炭的再生
2.3.5 非沥青粘结剂煤质活性炭的碘值测定
2.3.6 非沥青粘结剂煤质活性炭表面碱性官能团测定
2.3.7 比表面积和孔结构的测定
2.3.8 傅里叶红外分析
2.3.9 XRD晶型测定
2.3.10 X射线表面光电子能谱(XPS)分析
2.4 实验所用试剂
第三章 不同粘结剂活性炭用于烟气脱硫的研究
3.1 活性炭制备实验
3.1.1 原料
3.1.2 实验装置及实验步骤
3.1.3 活性炭性能测定
3.2 结果与讨论
3.2.1 活性炭表面物理性质
3.2.2 活性炭表面化学性质
3.2.3 活性炭预处理过程的影响
3.3 本章小结
第四章 非沥青粘结剂煤质活性炭制备工艺对其性能的影响
4.1 活性炭制备实验
4.1.1 原料
4.1.2 实验装置及实验步骤
4.1.3 活性炭性能测定
4.2 结果与讨论
4.2.1 炭化工艺对非沥青粘结剂煤质活性炭性能的影响
4.2.2 活化工艺对非沥青粘结剂煤质活性炭性能的影响
4.3 本章小结
第五章 脱硫工艺条件对NPAC脱硫性能的影响
5.1 床层温度的影响
5.2 氧气含量的影响
5.3 水蒸气含量的影响
5.4 空速的影响
5.5 NPAC粒度对脱硫性能的影响
5.6 本章小结
第六章 非沥青粘结剂煤质活性炭的脱附
6.1 水洗再生法研究
6.1.1 水洗时间的影响
6.1.2 水洗温度的影响
6.2 加热再生法研究
6.2.1 加热再生时间的影响
6.2.2 加热再生温度的影响
6.3 本章小结
第七章 结论与建议
参考文献
致谢
发表论文
本文编号：3874612
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