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)布時間:2021-05-15 23:23
作為三大化石能源之一的煤炭,其基礎能源的重要地位在我國的經(jīng)濟發(fā)展中不可動搖,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(IGCC)正是基于對煤炭的綜合利用,將煤氣作為動力用來發(fā)電,是煤炭的一種清潔高效利用的綠色技術。由于煤氣中含有大量硫化物,其中90%以上為硫化氫氣體,這些氣體不僅會對設備造成腐蝕危害,并使催化劑中毒,而且還對人們的健康造成威脅,因此,在煤氣進入風機之前,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。本論文從精簡脫硫劑制備工藝,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。實驗過程中對脫硫劑前驅(qū)體的制備工藝進行了優(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載量;然后對新鮮脫硫劑的再生條件進行考察,得到最佳再生條件;最后在此基礎上,進行了五次硫化-再生循環(huán)實驗,以檢驗脫硫劑的穩(wěn)定性。本實驗通過XR...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述及課題選擇
1.1 課題背景
1.2 煤氣脫硫技術研究進展
1.2.1 濕法脫硫技術
1.2.2 干法脫硫技術
1.3 分子篩負載型脫硫劑
1.4 微波加熱技術的應用
1.5 原位再生在脫硫中的應用
1.6 課題的選擇與研究內(nèi)容
第二章 脫硫劑的表征方法與性能評價
2.1 實驗材料與儀器
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 脫硫劑的表征
2.2.1 X-射線衍射(XRD)表征
2.2.2 氮氣吸附性能(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 硫化實驗
2.3.1 實驗步驟
2.3.2 實驗條件及評價指標
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 實驗方法與操作步驟
3.2.2 實驗結(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 不同微波功率對脫硫劑再生性能的影響
3.3.2 不同微波時間對脫硫劑再生性能的影響
3.3.3 不同物料比對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 實驗方法及操作步驟
4.2.2 SO_2氣體的測量及再生性能評價指標
4.3 脫硫劑的性能評價及優(yōu)化
4.3.1 不同負載量的脫硫劑的硫化性能評價
4.3.2 不同負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)實驗
5.1 引言
5.2 脫硫劑再生條件的考察
5.3 脫硫劑再生實驗結(jié)果與討論
5.3.1 再生溫度對脫硫劑再生性能的影響
5.3.2 再生空速對脫硫劑再生性能的影響
5.3.3 氧氣濃度對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)實驗
5.5 脫硫劑硫化-再生循環(huán)實驗分析
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
6.1 結(jié)論
6.2 論文的創(chuàng)新點及展望
6.2.1 創(chuàng)新點
6.2.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
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)大學學報. 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力學[J]. 馮宇,史磊,張賽賽,武蒙蒙,米杰. 化工進展. 2017(08)
[4]煤氣凈化濕法脫硫的幾種化學工藝[J]. 趙彥勛. 黑龍江科技信息. 2016(29)
[5]微波對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. 中國人口·資源與環(huán)境. 2015(07)
[7]微波加熱技術在瀝青路面再生養(yǎng)護中的應用和展望[J]. 孫天野,李自光,任武. 中外公路. 2009(02)
[8]Ni-Zn-Fe復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展[J]. 問國強,劉翠玲,米杰. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟. 2007(08)
博士論文
[1]半焦負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 2012
碩士論文
[1]MCM-41負載納米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 2017
[2]原位制備氧化鋅高溫煤氣脫硫劑及其再生動力學研究[D]. 張賽賽.太原理工大學 2016
[3]鐵酸鋅中高溫煤氣脫硫劑硫化與再生動力學研究[D]. 曹宇.太原理工大學 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 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]. 徐運濤.太原理工大學 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 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 2006
本文編號:3188522
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述及課題選擇
1.1 課題背景
1.2 煤氣脫硫技術研究進展
1.2.1 濕法脫硫技術
1.2.2 干法脫硫技術
1.3 分子篩負載型脫硫劑
1.4 微波加熱技術的應用
1.5 原位再生在脫硫中的應用
1.6 課題的選擇與研究內(nèi)容
第二章 脫硫劑的表征方法與性能評價
2.1 實驗材料與儀器
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 脫硫劑的表征
2.2.1 X-射線衍射(XRD)表征
2.2.2 氮氣吸附性能(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 硫化實驗
2.3.1 實驗步驟
2.3.2 實驗條件及評價指標
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 實驗方法與操作步驟
3.2.2 實驗結(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 不同微波功率對脫硫劑再生性能的影響
3.3.2 不同微波時間對脫硫劑再生性能的影響
3.3.3 不同物料比對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 實驗方法及操作步驟
4.2.2 SO_2氣體的測量及再生性能評價指標
4.3 脫硫劑的性能評價及優(yōu)化
4.3.1 不同負載量的脫硫劑的硫化性能評價
4.3.2 不同負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)實驗
5.1 引言
5.2 脫硫劑再生條件的考察
5.3 脫硫劑再生實驗結(jié)果與討論
5.3.1 再生溫度對脫硫劑再生性能的影響
5.3.2 再生空速對脫硫劑再生性能的影響
5.3.3 氧氣濃度對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)實驗
5.5 脫硫劑硫化-再生循環(huán)實驗分析
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
6.1 結(jié)論
6.2 論文的創(chuàng)新點及展望
6.2.1 創(chuàng)新點
6.2.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
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)大學學報. 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力學[J]. 馮宇,史磊,張賽賽,武蒙蒙,米杰. 化工進展. 2017(08)
[4]煤氣凈化濕法脫硫的幾種化學工藝[J]. 趙彥勛. 黑龍江科技信息. 2016(29)
[5]微波對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. 中國人口·資源與環(huán)境. 2015(07)
[7]微波加熱技術在瀝青路面再生養(yǎng)護中的應用和展望[J]. 孫天野,李自光,任武. 中外公路. 2009(02)
[8]Ni-Zn-Fe復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展[J]. 問國強,劉翠玲,米杰. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟. 2007(08)
博士論文
[1]半焦負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 2012
碩士論文
[1]MCM-41負載納米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 2017
[2]原位制備氧化鋅高溫煤氣脫硫劑及其再生動力學研究[D]. 張賽賽.太原理工大學 2016
[3]鐵酸鋅中高溫煤氣脫硫劑硫化與再生動力學研究[D]. 曹宇.太原理工大學 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 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]. 徐運濤.太原理工大學 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 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 2006
本文編號:3188522
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