微波原位制備ZnO/MCM-41中高溫煤氣脫硫劑及其性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-15 23:23
作為三大化石能源之一的煤炭,其基礎(chǔ)能源的重要地位在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可動(dòng)搖,然而由煤炭直接燃燒所產(chǎn)生的各種環(huán)境問題卻不得不引起人們的重視。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)正是基于對(duì)煤炭的綜合利用,將煤氣作為動(dòng)力用來發(fā)電,是煤炭的一種清潔高效利用的綠色技術(shù)。由于煤氣中含有大量硫化物,其中90%以上為硫化氫氣體,這些氣體不僅會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕危害,并使催化劑中毒,而且還對(duì)人們的健康造成威脅,因此,在煤氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)之前,必須將煤氣中的硫化氫脫除干凈。如何得到一種具有高效脫硫性能及再生性能且易于工業(yè)推廣的中高溫煤氣脫硫劑成為研究重點(diǎn)。本論文從精簡(jiǎn)脫硫劑制備工藝,提高脫硫性能的角度出發(fā),以乙酸鋅和硫代乙酰胺為原料,采用新穎的微波原位合成法,首先通過一步反應(yīng)得到脫硫劑前驅(qū)體Zn S/MCM-41,而后通過原位再生得到新鮮脫硫劑Zn O/MCM-41。實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)脫硫劑前驅(qū)體的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化選擇,得到最佳制備條件;之后在原位再生階段,得到最佳的活性組分負(fù)載量;然后對(duì)新鮮脫硫劑的再生條件進(jìn)行考察,得到最佳再生條件;最后在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了五次硫化-再生循環(huán)實(shí)驗(yàn),以檢驗(yàn)脫硫劑的穩(wěn)定性。本實(shí)驗(yàn)通過XR...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述及課題選擇
1.1 課題背景
1.2 煤氣脫硫技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.1 濕法脫硫技術(shù)
1.2.2 干法脫硫技術(shù)
1.3 分子篩負(fù)載型脫硫劑
1.4 微波加熱技術(shù)的應(yīng)用
1.5 原位再生在脫硫中的應(yīng)用
1.6 課題的選擇與研究?jī)?nèi)容
第二章 脫硫劑的表征方法與性能評(píng)價(jià)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 脫硫劑的表征
2.2.1 X-射線衍射(XRD)表征
2.2.2 氮?dú)馕叫阅?BET)表征
2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)表征
2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)表征
2.2.5 紅外光譜(FTIR)表征
2.3 硫化實(shí)驗(yàn)
2.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟
2.3.2 實(shí)驗(yàn)條件及評(píng)價(jià)指標(biāo)
第三章 脫硫劑前驅(qū)體的微波制備
3.1 引言
3.2 脫硫劑前驅(qū)體制備條件及考察因素
3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法與操作步驟
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.3 脫硫劑前驅(qū)體最佳制備條件的考察
3.3.1 不同微波功率對(duì)脫硫劑再生性能的影響
3.3.2 不同微波時(shí)間對(duì)脫硫劑再生性能的影響
3.3.3 不同物料比對(duì)脫硫劑再生性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 ZnO/MCM-41脫硫劑的原位制備
4.1 引言
4.2 脫硫劑的原位制備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法及操作步驟
4.2.2 SO_2氣體的測(cè)量及再生性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
4.3 脫硫劑的性能評(píng)價(jià)及優(yōu)化
4.3.1 不同負(fù)載量的脫硫劑的硫化性能評(píng)價(jià)
4.3.2 不同負(fù)載量的脫硫劑的表征分析
4.4 純MCM-41與40%ZnO/MCM-41新鮮脫硫劑的表征分析
4.4.1 XRD分析
4.4.2 SEM&TEM分析
4.4.3 FTIR分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 ZnO/MCM-41脫硫劑再生條件的考察及硫化-再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 脫硫劑再生條件的考察
5.3 脫硫劑再生實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 再生溫度對(duì)脫硫劑再生性能的影響
5.3.2 再生空速對(duì)脫硫劑再生性能的影響
5.3.3 氧氣濃度對(duì)脫硫劑再生性能的影響
5.4 ZnO/MCM-41脫硫劑的硫化-再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)
5.5 脫硫劑硫化-再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)分析
5.5.1 脫硫劑在硫化-再生循環(huán)過程中的XRD分析
5.5.2 脫硫劑在硫化—再生循環(huán)過程中的BET分析
5.5.3 脫硫劑在硫化—再生循環(huán)過程中的SEM及EDS能譜分析
5.6 小結(jié)
第六章 結(jié)語(yǔ)
6.1 結(jié)論
6.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)及展望
6.2.1 創(chuàng)新點(diǎn)
6.2.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]耦合微波的芬頓試劑/活性炭低溫催化氧化NO[J]. 李曉東,高建民,于永川,杜謙,吳少華. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]原位制備再生型納米氧化鋅高溫煤氣脫硫劑[J]. 賈磊,李玉紅,張賽賽,武蒙蒙,米杰. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2017(04)
[3]不同方法制備氧化鋅高溫煤氣脫硫劑的原位再生動(dòng)力學(xué)[J]. 馮宇,史磊,張賽賽,武蒙蒙,米杰. 化工進(jìn)展. 2017(08)
[4]煤氣凈化濕法脫硫的幾種化學(xué)工藝[J]. 趙彥勛. 黑龍江科技信息. 2016(29)
[5]微波對(duì)ZnFe2O4高溫煤氣脫硫劑結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李騰,張瑞妮,米杰,武蒙蒙. 能源化工. 2016(04)
[6]能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與霧霾治理的最優(yōu)政策選擇[J]. 魏巍賢,馬喜立. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2015(07)
[7]微波加熱技術(shù)在瀝青路面再生養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用和展望[J]. 孫天野,李自光,任武. 中外公路. 2009(02)
[8]Ni-Zn-Fe復(fù)合氧化物脫硫劑的制備及成型研究[J]. 李為,黃戒介,趙建濤,張永奇,王洋. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2009(02)
[9]高溫煤氣脫硫劑再生性能研究進(jìn)展[J]. 張志蘭,郭波,常麗萍. 煤化工. 2008(04)
[10]高溫煤氣脫硫劑研究進(jìn)展[J]. 問國(guó)強(qiáng),劉翠玲,米杰. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì). 2007(08)
博士論文
[1]半焦負(fù)載鋅錳銅吸附劑的加壓浸漬法制備及其中溫煤氣脫硫性能的研究[D]. 鄭仙榮.太原理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]MCM-41負(fù)載納米ZnO中高溫煤氣脫硫劑的制備及其硫化性能研究[D]. 賈磊.太原理工大學(xué) 2017
[2]原位制備氧化鋅高溫煤氣脫硫劑及其再生動(dòng)力學(xué)研究[D]. 張賽賽.太原理工大學(xué) 2016
[3]鐵酸鋅中高溫煤氣脫硫劑硫化與再生動(dòng)力學(xué)研究[D]. 曹宇.太原理工大學(xué) 2016
[4]氧化鋅中高溫煤氣脫硫劑的原位制備及其硫化性能的研究[D]. 陳晶晶.太原理工大學(xué) 2016
[5]氧化鐵基高溫煤氣脫硫劑再生中的元素遷移規(guī)律研究[D]. 徐運(yùn)濤.太原理工大學(xué) 2015
[6]活性炭基鐵酸鋅脫硫劑的制備[D]. 劉雪波.太原理工大學(xué) 2009
[7]MCM-41介孔分子篩的合成方法及催化性能研究[D]. 陶濤.江蘇大學(xué) 2006
本文編號(hào):3188522
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述及課題選擇
1.1 課題背景
1.2 煤氣脫硫技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.1 濕法脫硫技術(shù)
1.2.2 干法脫硫技術(shù)
1.3 分子篩負(fù)載型脫硫劑
1.4 微波加熱技術(shù)的應(yīng)用
1.5 原位再生在脫硫中的應(yīng)用
1.6 課題的選擇與研究?jī)?nèi)容
第二章 脫硫劑的表征方法與性能評(píng)價(jià)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 脫硫劑的表征
2.2.1 X-射線衍射(XRD)表征
2.2.2 氮?dú)馕叫阅?BET)表征
2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)表征
2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)表征
2.2.5 紅外光譜(FTIR)表征
2.3 硫化實(shí)驗(yàn)
2.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟
2.3.2 實(shí)驗(yàn)條件及評(píng)價(jià)指標(biāo)
第三章 脫硫劑前驅(qū)體的微波制備
3.1 引言
3.2 脫硫劑前驅(qū)體制備條件及考察因素
3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法與操作步驟
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.3 脫硫劑前驅(qū)體最佳制備條件的考察
3.3.1 不同微波功率對(duì)脫硫劑再生性能的影響
3.3.2 不同微波時(shí)間對(duì)脫硫劑再生性能的影響
3.3.3 不同物料比對(duì)脫硫劑再生性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 ZnO/MCM-41脫硫劑的原位制備
4.1 引言
4.2 脫硫劑的原位制備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法及操作步驟
4.2.2 SO_2氣體的測(cè)量及再生性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
4.3 脫硫劑的性能評(píng)價(jià)及優(yōu)化
4.3.1 不同負(fù)載量的脫硫劑的硫化性能評(píng)價(jià)
4.3.2 不同負(fù)載量的脫硫劑的表征分析
4.4 純MCM-41與40%ZnO/MCM-41新鮮脫硫劑的表征分析
4.4.1 XRD分析
4.4.2 SEM&TEM分析
4.4.3 FTIR分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 ZnO/MCM-41脫硫劑再生條件的考察及硫化-再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 脫硫劑再生條件的考察
5.3 脫硫劑再生實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 再生溫度對(duì)脫硫劑再生性能的影響
5.3.2 再生空速對(duì)脫硫劑再生性能的影響
5.3.3 氧氣濃度對(duì)脫硫劑再生性能的影響
5.4 ZnO/MCM-41脫硫劑的硫化-再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)
5.5 脫硫劑硫化-再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)分析
5.5.1 脫硫劑在硫化-再生循環(huán)過程中的XRD分析
5.5.2 脫硫劑在硫化—再生循環(huán)過程中的BET分析
5.5.3 脫硫劑在硫化—再生循環(huán)過程中的SEM及EDS能譜分析
5.6 小結(jié)
第六章 結(jié)語(yǔ)
6.1 結(jié)論
6.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)及展望
6.2.1 創(chuàng)新點(diǎn)
6.2.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]耦合微波的芬頓試劑/活性炭低溫催化氧化NO[J]. 李曉東,高建民,于永川,杜謙,吳少華. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]原位制備再生型納米氧化鋅高溫煤氣脫硫劑[J]. 賈磊,李玉紅,張賽賽,武蒙蒙,米杰. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2017(04)
[3]不同方法制備氧化鋅高溫煤氣脫硫劑的原位再生動(dòng)力學(xué)[J]. 馮宇,史磊,張賽賽,武蒙蒙,米杰. 化工進(jìn)展. 2017(08)
[4]煤氣凈化濕法脫硫的幾種化學(xué)工藝[J]. 趙彥勛. 黑龍江科技信息. 2016(29)
[5]微波對(duì)ZnFe2O4高溫煤氣脫硫劑結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李騰,張瑞妮,米杰,武蒙蒙. 能源化工. 2016(04)
[6]能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與霧霾治理的最優(yōu)政策選擇[J]. 魏巍賢,馬喜立. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2015(07)
[7]微波加熱技術(shù)在瀝青路面再生養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用和展望[J]. 孫天野,李自光,任武. 中外公路. 2009(02)
[8]Ni-Zn-Fe復(fù)合氧化物脫硫劑的制備及成型研究[J]. 李為,黃戒介,趙建濤,張永奇,王洋. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2009(02)
[9]高溫煤氣脫硫劑再生性能研究進(jìn)展[J]. 張志蘭,郭波,常麗萍. 煤化工. 2008(04)
[10]高溫煤氣脫硫劑研究進(jìn)展[J]. 問國(guó)強(qiáng),劉翠玲,米杰. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì). 2007(08)
博士論文
[1]半焦負(fù)載鋅錳銅吸附劑的加壓浸漬法制備及其中溫煤氣脫硫性能的研究[D]. 鄭仙榮.太原理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]MCM-41負(fù)載納米ZnO中高溫煤氣脫硫劑的制備及其硫化性能研究[D]. 賈磊.太原理工大學(xué) 2017
[2]原位制備氧化鋅高溫煤氣脫硫劑及其再生動(dòng)力學(xué)研究[D]. 張賽賽.太原理工大學(xué) 2016
[3]鐵酸鋅中高溫煤氣脫硫劑硫化與再生動(dòng)力學(xué)研究[D]. 曹宇.太原理工大學(xué) 2016
[4]氧化鋅中高溫煤氣脫硫劑的原位制備及其硫化性能的研究[D]. 陳晶晶.太原理工大學(xué) 2016
[5]氧化鐵基高溫煤氣脫硫劑再生中的元素遷移規(guī)律研究[D]. 徐運(yùn)濤.太原理工大學(xué) 2015
[6]活性炭基鐵酸鋅脫硫劑的制備[D]. 劉雪波.太原理工大學(xué) 2009
[7]MCM-41介孔分子篩的合成方法及催化性能研究[D]. 陶濤.江蘇大學(xué) 2006
本文編號(hào):3188522
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