在自建的小型實(shí)驗(yàn)室脫硫裝置,實(shí)驗(yàn)篩選出了最優(yōu)的弱堿性物理吸附溶劑N-甲基吡咯烷酮（NMP）,然后與鐵基離子液體（Fe-IL）組成脫硫復(fù)配系統(tǒng)。在靜態(tài)高壓反應(yīng)釜內(nèi),研究了Fe-IL復(fù)配體系對(duì)H₂S脫除性能,建立相應(yīng)H₂S氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。結(jié)果表明:Fe-IL/NMP復(fù)配體系脫硫后溶液增重是純Fe-IL的4.3倍;復(fù)配體系對(duì)H₂S的吸收為快速擬一級(jí)反應(yīng),脫硫過(guò)程主要受液膜控制,提高溫度及NMP的復(fù)配比,可強(qiáng)化對(duì)H₂S的吸收;通過(guò)溫度、壓力、溶液復(fù)配比對(duì)吸收速率的影響實(shí)驗(yàn),確定了脫硫反應(yīng)指前因子A為21.26,活化能Ea為12.19kJ/mol;利用化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型,最終建立了相關(guān)化學(xué)吸收速率方程。 

【文章來(lái)源】：天然氣化工（C1化學(xué)與化工）. 2020,45(01)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

脫硫?qū)嶒?yàn)裝置

動(dòng)力學(xué)區(qū)域的確定是在靜態(tài)高壓反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行，裝置搭建如圖2所示，該靜態(tài)高壓反應(yīng)釜僅帶有液相攪拌槳，且處在液面以下，整個(gè)體系中氣體體積并不是很大，可認(rèn)為氣體處于全混狀態(tài)，忽略氣液傳質(zhì)的影響。該復(fù)配體系由Fe-IL和有機(jī)物理溶劑復(fù)配而成，所以對(duì)H2S的吸收受氣液相傳質(zhì)系數(shù)和化學(xué)反應(yīng)速率影響，在高壓反應(yīng)釜內(nèi)考察H2S的吸收采用Levenspiel[18]提出的動(dòng)力學(xué)區(qū)域的確定方法，如表1所示。1.2.4 H2S吸收速率計(jì)算

當(dāng)前，NHD、NMP都已獲得工業(yè)上的成功應(yīng)用，通過(guò)表2對(duì)比兩者的物化性質(zhì)可知，NMP具有更低的密度及黏度，這對(duì)未來(lái)離子液體的工業(yè)應(yīng)用更具有意義，小的密度可以減小脫硫設(shè)備的體積，低黏度可以降低Fe-IL脫硫體系的黏度，增大氣液傳質(zhì)效率。由圖3可知，將Fe-IL與NMP進(jìn)行復(fù)配脫硫后，脫硫液的總重均大于純Fe-IL，且三組復(fù)配比中當(dāng)復(fù)配比為5:5時(shí)，整個(gè)體系脫硫效果最為明顯，為純Fe-IL增重的4.3倍，當(dāng)復(fù)配比為3:7時(shí)，脫硫液總重雖大于純Fe-IL，但脫硫體系主要是以物理吸收為主并不能將H2S完全轉(zhuǎn)化為S單質(zhì)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]離子液體回收循環(huán)利用的研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 聶毅,王均鳳,張振磊,劉雪,張香平.  化工進(jìn)展. 2019(01)
[2]鐵基離子液體的合成優(yōu)化與脫硫性能研究[J]. 劉浩,尹梁操,陳磊,劉婭林,范忠,邱奎.  天然氣化工（C1化學(xué)與化工）. 2018(06)
[3]復(fù)合離子液體組成對(duì)硫化氫的氧化脫硫性能的影響[J]. 胡錦超,高麗霞,劉偉海,趙永祿,高尚,潘興朋,郭智慧,余江.  化工學(xué)報(bào). 2016(S1)
[4]有機(jī)胺型鐵基離子液體的H2S吸收和再生性能[J]. 馬云倩,王睿.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[5][bmim]FeCl4離子液體催化氧化硫化氫的研究[J]. 王建宏,朱玲.  天然氣化工（C1化學(xué)與化工）. 2012(06)
[6]氯化咪唑鐵基離子液體的物化性能及脫硫機(jī)理[J]. 姚潤(rùn)生,李沛沛,孫磊磊,何義,陳靈波,于洋,木仁,余江.  煤炭學(xué)報(bào). 2011(01)
[7]鐵基離子液體濕法氧化硫化氫的反應(yīng)性能[J]. 何義,余江,陳靈波.  化工學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]FeⅡ（EDTA）溶液吸收NO的傳質(zhì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)[J]. 荊國(guó)華,黎理,鄭娜.  華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(01)

碩士論文
[1]鐵基離子液體/PEGDE的氧化脫硫動(dòng)力學(xué)研究[D]. 錢(qián)明超.北京化工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3569972