煤炭資源作為我國能源供給的主要形式,其潔凈轉(zhuǎn)化利用非常必要。研究與開發(fā)的煤炭潔凈轉(zhuǎn)化利用技術(shù),如整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電、燃料電池(FC)發(fā)電、煤基多聯(lián)產(chǎn)(CPG)等,煤炭轉(zhuǎn)化利用過程中硫的有效脫除并資源化利用非常重要。而脫硫劑再生過程是脫硫/再生循環(huán)使用和硫資源化回收的關(guān)鍵步驟之一。這就要求脫硫劑除了具有良好的脫硫性能外還需具有良好的再生性能,保證脫硫劑硫化/再生循環(huán)的穩(wěn)定性。再生過程中的操作條件以及再生氣氛對脫硫劑的硫化再生性能以及硫的資源化回收有直接的影響。論文選用CeO2高溫煤氣脫硫劑作為研究對象,在微分固定床和積分固定床上,分別在O2氣氛、SO2氣氛以及SO2-O2混合氣氛下考查了溫度、再生氣濃度、空速對脫硫劑再生行為的影響。并通過XRD、XPS、SEM等表征手段,分析了脫硫劑再生前后的物相組成、元素分布和脫硫劑的表面微觀結(jié)構(gòu)的變化,并推斷了不同氣氛下脫硫劑的再生機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：含O2氣氛下再生時(shí),CeO2高溫煤氣脫硫劑再生產(chǎn)物主要為CeO2和SO2以及少量的單質(zhì)硫。升高再生溫度,脫硫劑的增重率降低,再生率升高,單質(zhì)硫選擇性升高。O2濃度對微分床上脫硫劑再生行為...

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 課題的研究背景
    1.2 H₂S脫除的研究概況
        1.2.1 H₂S脫除的研究意義
        1.2.2 脫硫方法
    1.3 高溫煤氣脫硫劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 單一金屬氧化物
        1.3.2 復(fù)合金屬氧化物
    1.4 常用脫硫劑的制備方法
    1.5 高溫煤氣脫硫劑的再生
        1.5.1 再生溫度
        1.5.2 再生空速
        1.5.3 再生氣氛
        1.5.4 小結(jié)
    1.6 硫資源化回收
        1.6.1 SO₂的資源化回收
        1.6.2 H₂S的資源化回收
        1.6.3 單質(zhì)硫的資源化回收
    1.7 高溫煤氣脫硫劑再生過程中存在的主要問題
    1.8 課題的選擇及實(shí)驗(yàn)方案
第二章 氧化鈰高溫煤氣脫硫劑的制備、評價(jià)與表征方法
    2.1 高溫脫硫劑的制備
        2.1.1 微分床脫硫劑制備
        2.1.2 積分床脫硫劑制備
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.1 氣體的配置
        2.2.2 硫化裝置
    2.3 SO₂氣體的分析
    2.4 脫硫劑的表征方法
        2.4.1 XRD
        2.4.2 XPS
        2.4.3 SEM
    2.5 脫硫劑再生評價(jià)指標(biāo)
        2.5.1 再生率
        2.5.2 增重率
        2.5.3 單質(zhì)硫的選擇性
第三章 含氧氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑的再生行為
    3.1 再生裝置
    3.2 微分床脫硫劑再生行為的評價(jià)
        3.2.1 再生條件
        3.2.2 溫度對脫硫劑再生性能的影響
        3.2.3 氧氣濃度對脫硫劑再生性能的影響
        3.2.4 氧氣氛再生的反應(yīng)機(jī)理探討
        3.2.5 脫硫劑的微觀結(jié)構(gòu)形貌變化
    3.3 積分床脫硫劑再生行為的評價(jià)
        3.3.1 再生條件
        3.3.2 溫度對脫硫劑再生性能的影響
        3.3.3 氧氣濃度對脫硫劑再生性能的影響
        3.3.4 空速對脫硫劑再生性能的影響
        3.3.5 脫硫劑再生前后的XRD譜圖
        3.3.6 硫化再生循環(huán)
        3.3.7 脫硫劑的微觀結(jié)構(gòu)形貌變化
    3.4 小結(jié)
第四章 SO₂氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑的再生行為
    4.1 再生裝置
    4.2 微分床脫硫劑再生行為的評價(jià)
        4.2.1 再生條件
        4.2.2 溫度對脫硫劑再生性能的影響
        4.2.3 SO₂濃度對脫硫劑再生性能的影響
        4.2.4 SO₂氣氛再生的反應(yīng)機(jī)理探討
        4.2.5 脫硫劑的微觀結(jié)構(gòu)形貌變化
    4.3 積分床脫硫劑再生行為的評價(jià)
        4.3.1 再生條件
        4.3.2 溫度對脫硫劑再生性能的影響
        4.3.3 SO₂濃度對脫硫劑再生性能的影響
        4.3.4 空速對脫硫劑再生性能的影響
        4.3.5 脫硫劑再生前后的XRD譜圖
        4.3.6 硫化再生循環(huán)
        4.3.7 脫硫劑的微觀結(jié)構(gòu)形貌變化
    4.4 小結(jié)
第五章 SO₂-O₂混合氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑的再生行為
    5.1 再生裝置
    5.2 微分床脫硫劑再生行為的評價(jià)
        5.2.1 再生條件
        5.2.3 混合氣中O₂/SO₂濃度比對脫硫劑再生性能的影響
        5.2.4 SO₂/O2混合氣氛再生的反應(yīng)機(jī)理探討
        5.2.5 脫硫劑的微觀結(jié)構(gòu)形貌變化
    5.3 積分床脫硫劑再生行為的評價(jià)
        5.3.1 再生條件
        5.3.3 混合氣氛中O₂/SO₂濃度比對脫硫劑再生性能的影響
        5.3.4 空速對脫硫劑再生性能的影響
        5.3.5 脫硫劑再生前后的XRD譜圖
        5.3.6 硫化再生循環(huán)
        5.3.7 脫硫劑的微觀結(jié)構(gòu)形貌變化
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)語
    6.1 結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 今后工作設(shè)想
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文



本文編號：3838359