鐵酸鋅中高溫煤氣脫硫劑硫化與再生動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2025-07-01 22:48
我國(guó)有豐富的煤炭資源,產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界首位,煤炭資源的高效利用和潔凈轉(zhuǎn)化對(duì)于我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)非常重要。IGCC、CBPG、IGFC等由于具有熱效率高、污染低等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是未來(lái)21世紀(jì)最具發(fā)展前景的煤炭能源潔凈轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。但粗煤氣中的H2S不僅對(duì)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕還會(huì)引起催化劑的中毒,相對(duì)于濕法脫硫,干法脫硫具有熱能損耗低,脫硫精度高,運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn),所以中高溫煤氣脫硫意義重大。目前,復(fù)合金屬氧化物鐵酸鋅脫硫劑是一種應(yīng)用最廣泛的中高溫煤氣脫硫劑。本論文以C4H6O4Zn·2H2O、Fe(NO3)3·9H2O和H2C2O4·2H2O為原料,通過(guò)固相合成法制得前驅(qū)體草酸鋅、草酸鐵,以紅土為粘結(jié)劑,經(jīng)常規(guī)焙燒和微波焙燒兩種加熱方式制備出兩種鐵酸鋅脫硫劑。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)以及一系列的表征(XRD、SEM、XPS、EDS、BET等)研究了兩種...
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 中高溫煤氣脫硫劑發(fā)展概況
1.2.1 單一金屬氧化物脫硫劑
1.2.2 復(fù)合金屬氧化物脫硫劑
1.2.3 其他脫硫方法
1.2.4 中高溫煤氣脫硫存在的問(wèn)題
1.2.5 小結(jié)
1.3 脫硫劑活性組分制備方法
1.3.1 氣相法
1.3.2 液相法
1.3.3 固相法
1.4 微波加熱技術(shù)概述
1.4.1 微波技術(shù)簡(jiǎn)介
1.4.2 微波加熱原理
1.4.3 微波加熱特點(diǎn)
1.4.4 微波加熱技術(shù)在固相化學(xué)中應(yīng)用
1.5 脫硫劑硫化與再生動(dòng)力學(xué)模型
1.5.1 未反應(yīng)收縮核模型
1.5.2 粒子模型
1.5.3 等效粒子模型
1.6 課題的選擇及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.3 微波高溫管式爐
2.2 脫硫劑的硫化
2.2.1 氣體配置
2.2.2 固定床硫化反應(yīng)裝置
2.2.3 硫化條件選取
2.2.4 H2S氣體的檢測(cè)
2.2.5 脫硫劑評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.3 脫硫劑的分析與表征
2.3.1 機(jī)械強(qiáng)度測(cè)量
2.3.2 射線衍射表征(XRD)
2.3.3 掃描電子顯微鏡表征(SEM)
2.3.4 氮吸附表征(BET)
2.3.5 X射線光電子能譜表征(XPS)
第三章 脫硫劑的制備及表征
3.1 引言
3.2 鐵酸鋅脫硫劑的制備
3.2.1 前驅(qū)體的制備
3.2.2 脫硫劑的制備
3.3 不同焙燒方式制備脫硫劑硫化性能
3.4 不同焙燒方式制備脫硫劑表征與分析
3.4.1 XRD分析
3.4.2 SEM分析
3.4.3 EDS分析
3.4.4 XPS分析
3.4.5 BET分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 不同加熱方式制備脫硫劑硫化動(dòng)力學(xué)分析
4.1 動(dòng)力學(xué)模型
4.2 實(shí)驗(yàn)樣品
4.3 實(shí)驗(yàn)裝置
4.4 實(shí)驗(yàn)條件
4.5 常規(guī)焙燒方式制備脫硫劑硫化動(dòng)力學(xué)分析
4.5.1 脫硫劑硫化反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定
4.5.2 反應(yīng)活化能及指前因子的確定
4.6 微波焙燒方式制備脫硫劑硫化動(dòng)力學(xué)分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 O2氣氛下鐵酸鋅脫硫劑再生動(dòng)力學(xué)研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件
5.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
5.2.2 實(shí)驗(yàn)條件
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 再生溫度對(duì)鐵酸鋅中高溫煤氣脫硫劑再生過(guò)程的影響
5.3.2 再生氣體進(jìn)口O2濃度對(duì)鐵酸鋅脫硫劑再生過(guò)程的影響
5.3.3 鐵酸鋅脫硫劑O2氣氛下再生動(dòng)力學(xué)分析
5.4 脫硫劑硫化再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):4054814
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 中高溫煤氣脫硫劑發(fā)展概況
1.2.1 單一金屬氧化物脫硫劑
1.2.2 復(fù)合金屬氧化物脫硫劑
1.2.3 其他脫硫方法
1.2.4 中高溫煤氣脫硫存在的問(wèn)題
1.2.5 小結(jié)
1.3 脫硫劑活性組分制備方法
1.3.1 氣相法
1.3.2 液相法
1.3.3 固相法
1.4 微波加熱技術(shù)概述
1.4.1 微波技術(shù)簡(jiǎn)介
1.4.2 微波加熱原理
1.4.3 微波加熱特點(diǎn)
1.4.4 微波加熱技術(shù)在固相化學(xué)中應(yīng)用
1.5 脫硫劑硫化與再生動(dòng)力學(xué)模型
1.5.1 未反應(yīng)收縮核模型
1.5.2 粒子模型
1.5.3 等效粒子模型
1.6 課題的選擇及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.3 微波高溫管式爐
2.2 脫硫劑的硫化
2.2.1 氣體配置
2.2.2 固定床硫化反應(yīng)裝置
2.2.3 硫化條件選取
2.2.4 H2S氣體的檢測(cè)
2.2.5 脫硫劑評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.3 脫硫劑的分析與表征
2.3.1 機(jī)械強(qiáng)度測(cè)量
2.3.2 射線衍射表征(XRD)
2.3.3 掃描電子顯微鏡表征(SEM)
2.3.4 氮吸附表征(BET)
2.3.5 X射線光電子能譜表征(XPS)
第三章 脫硫劑的制備及表征
3.1 引言
3.2 鐵酸鋅脫硫劑的制備
3.2.1 前驅(qū)體的制備
3.2.2 脫硫劑的制備
3.3 不同焙燒方式制備脫硫劑硫化性能
3.4 不同焙燒方式制備脫硫劑表征與分析
3.4.1 XRD分析
3.4.2 SEM分析
3.4.3 EDS分析
3.4.4 XPS分析
3.4.5 BET分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 不同加熱方式制備脫硫劑硫化動(dòng)力學(xué)分析
4.1 動(dòng)力學(xué)模型
4.2 實(shí)驗(yàn)樣品
4.3 實(shí)驗(yàn)裝置
4.4 實(shí)驗(yàn)條件
4.5 常規(guī)焙燒方式制備脫硫劑硫化動(dòng)力學(xué)分析
4.5.1 脫硫劑硫化反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定
4.5.2 反應(yīng)活化能及指前因子的確定
4.6 微波焙燒方式制備脫硫劑硫化動(dòng)力學(xué)分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 O2氣氛下鐵酸鋅脫硫劑再生動(dòng)力學(xué)研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件
5.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
5.2.2 實(shí)驗(yàn)條件
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 再生溫度對(duì)鐵酸鋅中高溫煤氣脫硫劑再生過(guò)程的影響
5.3.2 再生氣體進(jìn)口O2濃度對(duì)鐵酸鋅脫硫劑再生過(guò)程的影響
5.3.3 鐵酸鋅脫硫劑O2氣氛下再生動(dòng)力學(xué)分析
5.4 脫硫劑硫化再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):4054814
本文鏈接:http://www.wukwdryxk.cn/projectlw/hxgylw/4054814.html
最近更新
教材專著