中高溫煤氣脫硫是實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)工業(yè)綠色發(fā)展，減少大氣污染物的產(chǎn)生和排放，改善大氣環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。目前，氧化鐵脫硫劑是應(yīng)用最廣泛的中高溫煤氣脫硫劑，一直以來是人們研究和關(guān)注的熱點(diǎn)。 本論文首先采用草酸和四水氯化亞鐵為原料，通過室溫固相合成法制得前驅(qū)體二水草酸亞鐵，并對(duì)其熱分解過程進(jìn)行了詳細(xì)分析。通過Ozawa法和Coats-Redfern法相結(jié)合計(jì)算出了前驅(qū)體的熱分解動(dòng)力學(xué)參數(shù)，并確定了其熱分解反應(yīng)機(jī)理。然后以氧化鐵作為活性組分，自制的紫砂土為載體和粘結(jié)劑，通過常規(guī)和微波兩種焙燒方式制備出中高溫煤氣氧化鐵脫硫劑，在實(shí)驗(yàn)室搭建的固定床反應(yīng)器上對(duì)其進(jìn)行硫化評(píng)價(jià)，重點(diǎn)研究了微波焙燒方式下活性組分含量、焙燒溫度和時(shí)間對(duì)硫化性能的影響，通過XRD、SEM、XPS和氮吸附等測(cè)試手段對(duì)脫硫劑進(jìn)行了表征，得出的結(jié)論總結(jié)如下： 1.通過對(duì)前驅(qū)體草酸亞鐵的熱分解過程進(jìn)行XRD和熱重分析，其熱分解的最終產(chǎn)物為γ-Fe2O3，熱分解過程的反應(yīng)方程為： FeC2O4·2H2O→FeC2O4+2H2O FeC2O4+O2→Fe2O3+CO2 2.采用Ozawa法計(jì)算草酸亞鐵...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述及選題選擇
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外中高溫煤氣脫硫劑發(fā)展概述
        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
    1.3 微波加熱技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 微波技術(shù)簡介
        1.3.2 微波加熱的原理和特點(diǎn)
        1.3.3 微波加熱技術(shù)在固相化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用
    1.4 分形維數(shù)簡介
    1.5 熱分析動(dòng)力學(xué)研究概況
        1.5.1 熱分析動(dòng)力學(xué)和熱分析技術(shù)簡介
        1.5.2 熱分析動(dòng)力學(xué)方法
        1.5.3 草酸亞鐵熱分解動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.6 課題選擇及研究內(nèi)容
第二章 前驅(qū)體草酸亞鐵熱分解動(dòng)力學(xué)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)原理
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)條件
        2.2.4 前驅(qū)體的制備
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 前驅(qū)體草酸亞鐵的 XRD 分析
        2.3.2 前驅(qū)體草酸亞鐵的 FTIR 分析
        2.3.3 前驅(qū)體草酸亞鐵熱重分析
        2.3.4 前驅(qū)體草酸亞鐵掃描電鏡分析
        2.3.5 前驅(qū)體草酸亞鐵熱分解動(dòng)力學(xué)分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氧化鐵脫硫劑的制備與活性評(píng)價(jià)
    3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    3.2 載體紫砂土特性分析
        3.2.1 紫砂土簡介
        3.2.2 紫砂土成分分析
    3.3 脫硫劑的制備
    3.4 脫硫劑的活性評(píng)價(jià)
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)條件
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)方法和步驟
        3.4.4 脫硫劑表征儀器
        3.4.5 脫硫劑的活性評(píng)價(jià)指標(biāo)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 微波焙燒制備脫硫劑的活性評(píng)價(jià)
    4.1 不同活性組分含量對(duì)脫硫劑性能的影響
    4.2 不同焙燒溫度對(duì)脫硫劑脫硫性能的影響
    4.3 不同焙燒時(shí)間對(duì)脫硫劑脫硫性能的影響
    4.4 微波焙燒制備脫硫劑的表征
        4.4.1 脫硫劑的 XRD 分析
        4.4.2 脫硫劑的 XPS 表征
        4.4.3 脫硫劑的氮吸附分析
        4.4.4 脫硫劑的 SEM 分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 常規(guī)焙燒脫硫劑的表征分析與對(duì)比
    5.1 常規(guī)焙燒制備脫硫劑的表征
        5.1.1 脫硫劑的 XRD 分析
        5.1.2 脫硫劑的 XPS 分析
        5.1.3 脫硫劑的氮吸附分析
        5.1.4 脫硫劑的 SEM 分析
    5.2 最優(yōu)條件下微波與常規(guī)焙燒制備脫硫劑性能對(duì)比
        5.2.1 脫硫劑硫化性能的對(duì)比
        5.2.2 微波和常規(guī)焙燒制備脫硫劑不同表征對(duì)比
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
    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)：3858270