本文關(guān)鍵詞：生物質(zhì)氣體濕式氧化法選擇性脫硫技術(shù)研究

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【摘要】：濕式催化氧化法脫除H2S的方法被廣泛用于沼氣、垃圾填埋氣等生物質(zhì)氣的凈化,然而吸收大量的CO2會(huì)引起堿耗或H2S去除率下降的問題。因此,保證較高的H2S去除率和較低的CO2吸收率尤為重要,而以絡(luò)合鐵法為主的濕式催化氧化法選擇性脫硫目前還未曾被研究,因此本文以絡(luò)合鐵法為主,對(duì)富含CO2的含硫氣體進(jìn)行了選擇性脫硫性能測(cè)試,以期找到最佳實(shí)驗(yàn)條件,使H2S去除率控制在90%以上,CO2吸收率降低至1%。本文分別對(duì)乙二胺四乙酸(EDTA)和檸檬酸(CA)兩種配體的絡(luò)合鐵溶液進(jìn)行了濕式催化氧化法處理含高濃度C02和H2S酸性氣的試驗(yàn),研究了氣液比、pH、鐵濃度及填料材質(zhì)、堿液種類對(duì)H2S和CO2選擇性吸收的影響,并對(duì)EDTA-Fe和CA-Fe進(jìn)行了復(fù)配實(shí)驗(yàn)及條件優(yōu)化；另外還研究了脫硫液電位對(duì)脫硫過程的影響,與常用的一些氧化劑如ClO-、H2O2和03的脫硫效果、選擇性和電位進(jìn)行了對(duì)比。研究結(jié)果表明：1.選擇性隨氣液比(G/L)和鐵濃度的增加而提高；而對(duì)于pH,則存在一個(gè)最佳pH使選擇性達(dá)到最大值,如0.084mol/L的EDTA-Fe溶液最佳pH在6.5左右。2.在EDTA/CA復(fù)配絡(luò)合鐵脫硫液中,脫硫液的選擇性隨EDTA在復(fù)配絡(luò)合劑中所占比例的增加而增加,在EDTA:CA=3:1(摩爾比)時(shí)脫硫效率和選擇性已達(dá)到較高的水平;復(fù)配絡(luò)合劑的穩(wěn)定性隨CA所占比例的增加而提高,EDTA:CA(摩爾比)在2：2以下時(shí)穩(wěn)定性較好。結(jié)合選擇性和穩(wěn)定性,絡(luò)合劑的最佳配比為EDTA:CA=3:2(摩爾比),最佳實(shí)驗(yàn)條件為pH7.8、鐵濃度0.084mol/L,G/L比40,此時(shí)脫硫效率能達(dá)到98%以上,CO2吸收率接近1%,選擇性接近100。3.脫硫液電位隨EDTA在復(fù)配絡(luò)合劑中比例和Fe濃度的增加而升高,與選擇性規(guī)律一致,說明氧化性增加有利于選擇性脫硫;而對(duì)于pH,電位隨pH的下降而升高,選擇性卻隨著pH的降低先提升后降低,說明pH對(duì)電位的影響和對(duì)電離的影響存在一個(gè)平衡點(diǎn),在該點(diǎn)處選擇性最高。4.強(qiáng)氧化劑(ClO-、H2O2和03)堿性溶液的脫硫選擇性與純堿液相差不大;ClO-、H2O2和03初始電位雖比絡(luò)合鐵高,但由于不可再生,電位下降較快,脫硫效果經(jīng)過一定時(shí)間后會(huì)大幅下降,效果不如絡(luò)合鐵脫硫液,且CO2的吸收率均比絡(luò)合鐵溶液高,因此選擇性不如絡(luò)合鐵脫硫液。
【關(guān)鍵詞】：選擇性脫硫 絡(luò)合鐵 生物質(zhì)氣 氧化還原電位
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X701.3
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 緒論13-30
• 1.1 研究背景13
• 1.2 脫硫方法簡(jiǎn)介13-23
• 1.2.1 干法脫硫14-17
• 1.2.2 濕法脫硫17-23
• 1.2.3 生物脫硫23
• 1.3 絡(luò)合鐵法脫硫工藝研究現(xiàn)狀23-27
• 1.3.1 絡(luò)合鐵法脫硫機(jī)理24-25
• 1.3.2 絡(luò)合鐵法脫硫技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)25-27
• 1.4 論文選題目的和研究?jī)?nèi)容27-30
• 1.4.1 選題目的27-28
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容28-30
• 第二章 選擇性吸收的過程分析及實(shí)驗(yàn)方法30-46
• 2.1 H_2S和CO_2在水溶液中的狀態(tài)變化30-34
• 2.1.1 溶解30-32
• 2.1.2 電離32-34
• 2.1.3 氧化還原34
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法34-38
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置34-35
• 2.2.2 測(cè)量方法35-37
• 2.2.3 試劑與儀器37-38
• 2.3 堿性溶液的選擇性吸收38-44
• 2.3.1 NaOH溶液的選擇性吸收38-40
• 2.3.2 Na_2CO_3溶液的選擇性吸收40-44
• 2.4 絡(luò)合鐵脫硫液的選擇性吸收44-45
• 2.5 本章小結(jié)45-46
• 第三章 絡(luò)合鐵溶液選擇性吸收實(shí)驗(yàn)46-69
• 3.1 實(shí)驗(yàn)條件的確定46-48
• 3.1.1 絡(luò)合劑的選擇46-47
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)條件47-48
• 3.2 EDTA-Fe體系選擇性脫硫?qū)嶒?yàn)48-52
• 3.2.1 pH和鐵濃度的影響48-49
• 3.2.2 氣液比G/L的影響49-52
• 3.3 CA-Fe體系選擇性脫硫?qū)嶒?yàn)52-56
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-54
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析54-56
• 3.4 EDTA/CA-Fe復(fù)配體系56-62
• 3.4.1 EDTA和CA的復(fù)配56-60
• 3.4.2 EDTA/CA-Fe脫硫條件優(yōu)化60-62
• 3.5 填料的影響62-64
• 3.6 不同堿液的影響64-67
• 3.7 本章小結(jié)67-69
• 第四章 氧化還原電位對(duì)選擇性吸收的影響69-77
• 4.1 脫硫過程中電位的變化71-72
• 4.2 不同配比絡(luò)合鐵電位比較72-73
• 4.3 其他氧化劑的比較73-75
• 4.4 本章小結(jié)75-77
• 第五章 結(jié)論與展望77-79
• 5.1 結(jié)論77-78
• 5.2 問題與展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文85-86
• 致謝86-87

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