發(fā)布時(shí)間：2021-02-16 08:13

　　我國是世界上一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國之一，從一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，我國又是世界上以煤炭為主要能源的國家。煤炭大量的消耗，導(dǎo)致SO₂大量排放，由排放的二氧化硫引起的酸雨損失又嚴(yán)重妨礙著我國可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，我國是世界上最大的農(nóng)業(yè)國，每年要消耗大量的化肥。而化肥生產(chǎn)需要大量的硫酸，但我國是一個(gè)硫資源相對(duì)缺乏的國家，為了滿足國內(nèi)硫酸工業(yè)生產(chǎn)需求，每年從國外進(jìn)口大量硫磺，花費(fèi)巨額外匯。因此，研究具有中國特色的硫資源化煙氣脫硫技術(shù)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有重要意義�；钚蕴炕牧蠠煔饷摿蜃鳛橐环N能同時(shí)脫硫、脫氮和回收硫資源的技術(shù)得到國內(nèi)高度重視，但活性炭基材料制備的前驅(qū)物和改性過程都影響著活性炭基材料煙氣脫硫劑工業(yè)應(yīng)用。深入了解活性炭基材料前驅(qū)物、改性機(jī)理、物理織構(gòu)和表面化學(xué)官能團(tuán)變化以及構(gòu)效關(guān)系、表面化學(xué)官能團(tuán)脫硫作用機(jī)理等將有助于活性炭基材料煙氣脫硫技術(shù)工業(yè)應(yīng)用。 本論文選用內(nèi)蒙古扎賚諾爾褐煤半焦作為活性炭基材料煙氣脫硫劑的前驅(qū)物，利用水熱化學(xué)、硝酸氧化和高溫?zé)崽幚砣N改性方式以及它們之間多步組合改性方式制備出了系列改性半焦煙氣脫硫劑。對(duì)原料半焦和改性半焦的工業(yè)組成... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：236 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述與課題選擇
    1.1 煙氣脫硫的必要性和重要性
        1.1.1 我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)
        1.1.2 我國環(huán)境污染狀況
        1.1.3 我國硫資源進(jìn)口情況
        1.1.4 煙氣脫硫
    1.2 國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)原理、發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.1 濕法
        1.2.2 半干法
        1.2.3 干法
        1.2.4 煙氣脫硫技術(shù)比較
    1.3 活性炭基材料煙氣脫硫研究進(jìn)展
        1.3.1 引言
        1.3.2 活性炭基材料煙氣脫硫的分類
        1.3.3 活性炭基材料煙氣脫硫劑活化方法
        1.3.4 活性炭基材料脫除二氧化硫機(jī)理
    1.4 脫硫過程中構(gòu)效關(guān)系和表面化學(xué)作用
        1.4.1 構(gòu)效關(guān)系
        1.4.2 表面化學(xué)作用
    1.5 活性炭基材料煙氣脫硫目前存在的問題
    1.6 課題選擇及研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 改性半焦煙氣脫硫劑制備
    2.1 引言
    2.2 制備儀器與設(shè)備
    2.3 制備方法與步驟
        2.3.1 水熱化學(xué)改性
        2.3.2 硝酸氧化改性
        2.3.3 高溫?zé)崽幚砀男?br>        2.3.4 多步組合改性
    2.4 樣品代號(hào)
    參考文獻(xiàn)
第三章 原料半焦和改性半焦工業(yè)、元素和灰份組成分析
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法與過程
        3.2.1 工業(yè)分析
        3.2.2 元素分析
        3.2.3 灰分組成分析
    3.3 分析結(jié)果與討論
        3.3.1 工業(yè)分析結(jié)果
        3.3.2 元素分析結(jié)果
        3.3.3 灰分的組成
    3.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 原料半焦和改性半焦表面酸堿官能團(tuán)含量
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法與分析步驟
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
        4.2.2 樣品的制備
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)所用的指示劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
        4.2.4 測(cè)定方法
    4.3 分析結(jié)果與討論
        4.3.1 水熱化學(xué)改性對(duì)樣品表面酸堿性官能團(tuán)含量的影響
        4.3.2 硝酸氧化改性對(duì)樣品表面酸堿性官能團(tuán)含量的影響
        4.3.3 高溫?zé)崽幚砀男詫?duì)樣品表面酸堿性官能團(tuán)含量的影響
        4.3.4 水熱化學(xué)后硝酸氧化改性對(duì)樣品表面酸堿性官能團(tuán)含量的影響
        4.3.5 硝酸氧化后高溫?zé)崽幚砀男詫?duì)樣品表面酸堿性官能團(tuán)含量的影響
        4.3.6 多步組合改性方式對(duì)表面酸堿性官能團(tuán)含量的影響
        4.3.7 改性方式對(duì)樣品單位表面酸堿性官能團(tuán)含量的影響
    4.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 原料半焦與改性半焦的澤塔（Zeta）電位
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 pH值測(cè)定
        5.2.2 ξ-電位測(cè)定
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 pH值
        5.3.2 ξ-電位
        5.3.3 表面酸性官能團(tuán)與ξ-電位間的關(guān)系
    5.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 改性方式和工藝參數(shù)對(duì)改性半焦脫除煙氣中二氧化硫活性的影響
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 二氧化硫配制
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)流程
        6.2.3 活性評(píng)價(jià)指標(biāo)
        6.2.4 氣體分析
        6.2.5 實(shí)驗(yàn)條件
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        6.3.1 改性方式對(duì)改性半焦煙氣脫硫劑脫硫活性的影響
        6.3.2 工藝參數(shù)對(duì)改性半焦煙氣脫硫劑脫硫活性的影響
    6.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 改性和脫除二氧化硫前后改性半焦孔隙結(jié)構(gòu)的變化
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)方法與儀器
        7.2.1 氮等溫吸附脫附法
        7.2.2 壓汞法
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 氮吸附／脫附等溫線
        7.3.2 比表面積和孔容
        7.3.3 孔徑分布
    7.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第八章 程序升溫脫附分析與表征
    8.1 前言
    8.2 程序升溫脫附數(shù)據(jù)處理
    8.3 分析儀器與測(cè)試條件
    8.4 結(jié)果分析與討論
        8.4.1 原料半焦表面酸堿性分布和強(qiáng)度
        8.4.2 水熱活化對(duì)改性半焦表面酸堿性分布、密度和強(qiáng)度的影響
        8.4.3 高溫?zé)崽幚砘罨瘜?duì)改性半焦表面酸堿性分布、密度和強(qiáng)度的影響
        8.4.4 硝酸氧化后高溫?zé)崽幚韺?duì)改性半焦表面酸堿性分布、密度和強(qiáng)度的影響
        8.4.5 多步組合活化法對(duì)改性半焦表面酸堿性分布、密度和強(qiáng)度的影響
        8.4.6 改性半焦表面酸堿性對(duì)二氧化碳和氨脫附的影響
        8.4.7 脫附活化能與指前因子之間的補(bǔ)償效應(yīng)
    8.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第九章 傅立葉紅外光譜表征與表面化學(xué)官能團(tuán)類型分析
    9.1 前言
    9.2 實(shí)驗(yàn)方法與儀器
    9.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        9.3.1 原料半焦樣品表面化學(xué)官能團(tuán)的類型
        9.3.2 水熱化學(xué)改性對(duì)改性半焦表面化學(xué)官能團(tuán)類型的影響
        9.3.3 硝酸氧化改性對(duì)改性半焦表面化學(xué)官能團(tuán)類型的影響
        9.3.4 高溫?zé)崽幚砀男詫?duì)改性半焦表面化學(xué)官能團(tuán)的影響
        9.3.5 硝酸氧化后高溫?zé)崽幚砀男詫?duì)改性半焦表面化學(xué)官能團(tuán)的影響
        9.3.6 多步組合改性對(duì)改性半焦樣品表面化學(xué)官能團(tuán)的影響
        9.3.7 脫硫后改性半焦樣品表面化學(xué)官能團(tuán)的變化
    9.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第十章 光電子能譜儀表征與分析表面化學(xué)官能團(tuán)分布
    10.1 前言
    10.2 分析儀器與條件
    10.3 結(jié)果分析與討論
        10.3.1 改性方式對(duì)改性半焦樣品表面化學(xué)官能團(tuán)分布的影響
        10.3.2 脫硫前后改性半焦樣品表面化學(xué)官能團(tuán)分布和變化
    10.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第十一章 熱重-差熱分析表面化學(xué)官能團(tuán)熱解變化
    11.1 引言
    11.2 實(shí)驗(yàn)儀器與條件
    11.3 結(jié)果與討論
        11.3.1 熱重—差熱分析結(jié)果
        11.3.2 水熱化學(xué)改性半焦表面化學(xué)官能團(tuán)的分解
        11.3.3 硝酸氧化改性半焦表面化學(xué)官能團(tuán)的分解
        11.3.4 高溫?zé)崽幚砀男园虢贡砻婊瘜W(xué)官能團(tuán)的分解
        11.3.5 硝酸氧化后高溫?zé)崽幚戆虢贡砻婊瘜W(xué)官能團(tuán)的分解
        11.3.6 多步綜合改性半焦表面化學(xué)官能團(tuán)的分解
    11.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第十二章 改性半焦的改性和脫硫機(jī)理分析
    12.1 引言
    12.2 改性半焦的改性機(jī)理
        12.2.1 水熱化學(xué)改性原料半焦的機(jī)理
        12.2.2 硝酸氧化改性原料半焦的機(jī)理
        12.2.3 高溫?zé)崽幚砀男园虢箼C(jī)理
    12.3 改性半焦孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)官能團(tuán)在煙氣脫硫過程中作用機(jī)理
        12.3.1 孔隙結(jié)構(gòu)與煙氣脫硫性能關(guān)系
        12.3.2 表面化學(xué)官能團(tuán)與煙氣脫硫性能關(guān)系
    12.4 改性半焦上二氧化硫脫除機(jī)理
    12.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第十三章 改性半焦煙氣脫硫劑工業(yè)側(cè)流試驗(yàn)
    13.1 引言
    13.2 工業(yè)側(cè)流試驗(yàn)思想與實(shí)驗(yàn)部分
        13.2.1 改性半焦的制備
        13.2.2 工業(yè)側(cè)流試驗(yàn)流程
        13.2.3 脫硫和再生反應(yīng)條件
        13.2.4 煙氣組成
    13.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論
2含量的統(tǒng)計(jì)">        13.3.1 工業(yè)側(cè)流試驗(yàn)過程中進(jìn)口煙氣中SO₂含量的統(tǒng)計(jì)
        13.3.2 原料半焦與改性活性半焦脫硫劑脫硫性能比較
        13.3.3 改性半焦脫硫劑循環(huán)脫硫
        13.3.4 改性半焦的再生
        13.3.5 床層壓力降
    13.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第十四章 總結(jié)與設(shè)想
    14.1 總結(jié)
        14.1.1 水熱化學(xué)、硝酸氧化和高溫?zé)崽幚韺?duì)改性半焦孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)官能團(tuán)改性的影響規(guī)律
        14.1.2 改性半焦孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)官能團(tuán)與煙氣脫硫性能的關(guān)系
        14.1.3 二氧化硫催化反應(yīng)機(jī)理
        14.1.4 工業(yè)側(cè)流試驗(yàn)
    14.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    14.3 今后工作設(shè)想
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝
博士學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性說明


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3036479