煤中有机硫的电化学脱除研究

煤的电化学脱硫是70年代末Coughglin和Fa rooque开发的一种温和脱硫方法,它不但克服了传统的高温、高压的脱硫缺点,而且可以联产氢气,从而大大降低了生产成本[1,2]。虽然近年来国内外对煤的电化学脱硫研究有些报道[3～6],但是脱硫效果都不理想,全硫脱硫率都在50%左右。作者在煤的电化学脱硫研究中发现有机硫的脱除较无机硫困难[7]。目前国内关于煤中有机硫的电化学脱除程度及影响规律的研究未见报道。为此,本文以川南贫瘦煤为原料,采用化学法脱除其中的无机硫后作实验煤样,研究了酸性体系中有机硫的脱除规律。1　试验部分1 1　原料与试…     

离子液体/H_2O_2体系脱硫实验研究

选取四种不同种类离子液体(ILs),1-丁基-3-甲基咪唑溴化物([Bmim]Br)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF_4)、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([Bmim]HSO_4)、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐([Bmim]H_2PO_4)与30%H_2O_2溶液在温和条件下对两种高硫脱灰煤样(LS、QX)进行脱硫实验研究。用化学法测定脱硫前后煤样形态硫含量,并利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)及热重(TG)对脱硫前后的煤样进行表征。结果表明,离子液体的加入使H_2O_2氧化脱硫能力增强,煤中硫铁矿硫和有机硫化物硫被显著脱除;经ILs/H_2O_2体系作用后的煤样中小粒径的颗粒减少,颗粒间的缝隙增大,煤表面的凹坑明显,热重实验结果表明,ILs/H_2O_2体系作用后的煤样相对于原煤热失重增大,部分挥发性物质释放峰温提前。     

煤电解氧化的伏安特性的研究

与传统的煤转化工艺[1,2 ] 相比 ,煤的电化学加工工艺具有操作条件温和 (常压和较低温度 5 0℃～ 6 0℃可以很好进行 )、设备要求简单、经济成本低的优点 ,所得产品中既有小分子的有机化合物可作液态燃料 ,也有经济价值很高的氢气、腐殖酸等 ,并且在对煤进行转化的同时还可完成脱灰、脱硫。大量研究表明 ,煤电化学加工是煤加工领域的一条有良好前景的新途径。本研究在多种体系 (包括非水体系 ,碱性水性体系 ,酸性水性体系 )中 ,采用循环伏安法对大同晋华宫煤进行了电化学氧化行为的探讨和研究 ,确定了煤电解氧化的反应条件 ,并对其工艺进行…     

非水毛细管电泳分离中性化合物杯[4]吡咯

研究了超声电化学强化煤浮选脱硫技术.以氢氧化钙为电解质,无水乙醇为助剂,采用单因子法考察了无水乙醇摩尔浓度,超声电解时间、氢氧化钙质量浓度、电流密度、超声强度等因素对脱硫率的影响. 优选出超声电化学强化煤浮选脱硫的最佳工艺条件为:环境压力下,无水乙醇摩尔浓度为2.04 mol/L,超声电解时间为40 min,氢氧化钙质量浓度为2.0 g/L,电流密度为7.5×10-3 A/cm2,超声强度为1.23 W/cm2,煤样脱硫率可达82.72%. 利用红外光谱对超声电化学强化浮选处理前后的煤样进行了分析. 结果表明,超声电化学强化煤浮选脱硫技术是一种煤脱硫的新途径.     

载铜5A分子筛在汽油模拟体系中脱硫性能的研究

近年,美国环保局计划将汽油中硫的质量分数从当前的300×10-6降到2006年的30×10-6,欧盟也已经通过了新的汽油硫质量分数标准为30×10-6~50×10-6,德国甚至提出计划使用无硫汽油[1]。中国汽油硫的质量分数高达800×10-6以上,与世界汽油品质距离甚远。因此汽油中硫化物的脱除成为当务之急。目前,脱硫技术主要有催化裂化脱硫、催化加氢脱硫、水蒸气脱硫、生物催化脱硫、吸附精制脱硫、氧化脱硫等[2~5]。吸附精制法具有净化度高、能耗低、易于操作等优点,高效的脱硫吸附剂制备是过程开发的关键。负载金属离子的活性纤维是脱除汽油中硫醇的一种…     

超声波强化四氯乙烯溶剂法脱除煤中有机硫的研究

研究了超声波辐射强化四氯乙烯溶剂萃取法脱除煤炭有机硫的技术。采用单因子法考察了煤的粒度、煤浆浓度、超声辐射萃取反应温度、超声辐射萃取反应时间、超声辐射功率等因素对脱硫率的影响，优选出了超声辐射四氯乙烯溶剂萃取法脱除煤样中有机硫的最佳工艺条件为：用四氯乙烯作溶剂，环境压力下，煤浆浓度为10mL/g、煤粒度为0．074mm、萃取反应时间120min，萃取反应温度90℃，超声辐射功率500W，超声辐射频率40kHZ,煤样有机硫的脱硫率可达到59．1％。研究结果表明：超声波辐射下四氯乙烯溶剂萃取是脱除煤中有机硫的一种有效方法。与四氯乙烯溶剂萃取法相比，能够显著的缩短反应时间，提高脱硫率。     

车用燃料油氧化脱硫技术进展

概述了应用于车用燃料油的多种脱硫技术，主要包括加氢脱硫、催化裂化脱硫、吸附脱硫、萃取脱硫、生物脱硫等，并详细介绍了氧化脱硫技术及其脱硫机理。氧化脱硫技术主要包括：含硫化合物的氧化和分离两个步骤，从原子结构上来看，硫原子比碳原子多5个3d轨道，使得含硫化合物更容易接受氧原子而被氧化，通过氧化剂将有机硫化合物氧化成砜类，就能增加其极性，使其更容易溶于极性溶剂，从而达到与烃类分离的目的。与其他脱硫技术相比氧化脱硫技术的投资少，操作条件温和且不消耗氢气，对加氢脱硫难以脱除的二苯并噻吩(DBT)类化合物有较高的脱硫效率，能达到超深度脱硫的要求。     

孝义煤电化学脱硫研究Ⅱ.碱性体系中的脱硫规律

对孝义高硫煤在碱性体系中的脱硫规律进行了研究，发现当［ＮａＯＨ］＝１ｍｏｌ／ｌ，［煤］＝０．０２５ｇ／ｍｌ，Ｉ＝１００ｍＡ／ｃｍ２，Ｔ＝３４３Ｋ时可达最佳脱硫效果。产物分析表明Ｏ２的通入可同时提高无机硫和有机硫的脱除率。     

孝义煤电化学脱硫研究

地我高硫煤在碱性体系中的脱硫规律进行了研究，发现当「ＮａＯＨ」＝１ｍｏｌ／ｌ，「煤」＝０．０２５ｇ／ｍｌ，Ｉ＝１００ｍＡ／ｃｍ＾２，Ｔ＝３４３Ｋ时可达最佳脱硫效果，产物分析表明Ｏ２的通入可同时提高无机硫和有机硫的脱除率。     

阳泉高硫无烟煤热化学法预脱硫的试验考察

以阳泉高硫无烟煤为考察对象，在马福炉及Φ50mm流化床中考察其热化学条件下的预脱硫效果，以期为粉煤电站提供洁净煤气及低硫半焦，控制硫排放污染，本试验中采用的热化学法包括低温氧化，高温热解及部分气化以及煤，甲烷共气化。研究结果表明：由于阳泉无烟煤变质程度高，硫分中有机硫含量高且主要是稳定的噻吩硫，采用常规高温热解部分气化方法较难脱出，处理后挥发分损失较大，高温操作又造成了较高能耗；采用低温氧化法可使原煤挥发分大部分保留，满足电站对入炉原料的要求，煤样处理后失重小，硫分脱出率较高，但失碳较多，热值损失较大，高硫煤，甲烷共气化法可利用过程提供的高硫煤，甲烷共气化法可利用过程提供的高氢气氛条件促进煤中硫分析出，处理后煤样热值损失较小，硫分脱出效率较高。     

氯化铜-四氯乙烯复合脱除煤中有机硫的研究

通过正交实验确定了用氯化铜-四氯乙烯复合脱除煤中有机硫的最佳条件，研究了脱硫条件对有机硫脱除率的影响，考察了使用复合法脱硫对煤质的影响。研究结果表明：用氯化铜-四氯乙烯复合脱除煤中有机硫效果较好，反应条件温和；最佳脱硫条件是：用四氯乙烯为有机溶剂，煤的粒度为0.076 mm,反应时间为120 min，反应温度为120 ℃，煤浆浓度为0.067 g/mL，在此条件下，脱硫率最高达43%；有机硫脱除率随着煤的粒度的减小而增大，随着反应时间、反应温度、煤浆浓度的增加先增大，达到一定程度后，其变化不再明显，甚至降低；脱硫后，煤的结构基本未发生变化，发热量损失较少。     

孝义煤电化学脱硫研究Ⅰ.电解体系的研究

对孝义煤在不同电解体系中的脱硫率进行了考察。对不同电解气氛和不同助剂的影响进行了研究。发现ＮａＯＨ和Ｈ２ＳＯ４均是较好的脱硫体系，Ｃｌ对电解脱硫有明显的促进作用，但对煤质的破坏程度很大。对煤的电解脱硫规律的研究表明，碱性体系中的电解反应为包括脱硫反应的综合反应，对煤为一级，表观活化能为４１．８８ｋＪ／ｍｏｌ。     

Desulfurization kinetics of ZnO sorbent loaded on semi-coke support for hot coal gas

Zn-based sorbent (Z20SC) prepared through semi-coke support in 20 wt% zinc nitrate solution by high-pressure impregnation presents an excellent desulfurization capacity in hot coal gas,in which H2 S can not be nearly detected in the outlet gas before 20 h breakthrough time.The effects of the main operational conditions and the particle size of Z20SC sorbent on its desulfurization performances sorbent were investigated in a fixed-bed reactor and the desulfurization kinetics of Z20SC sorbent removing H2 S from hot coal gas was calculated based on experimental data.Results showed that the conversion of Z20SC sorbent desulfurization reaction increased with the decrease of the particle size of the sorbent and the increases of gas volumetric flow rate,reaction temperature and H 2 S content in inlet gas.Z20SC sorbent obtained from hydrothermal synthesis by high-pressure impregnation possessed much larger surface area and pore volume than semi-coke support,and they were significantly reduced after the desulfurization reaction.The equivalent grain model was reasonably used to analyze experimental data,in which k s=4.382×10-3 exp(-8.270×103/RgT) and Dep=1.262×10-4exp(1.522×104/RgT).It suggests that the desulfurization reaction of the Z20SC sorbent is mainly controlled by the chemical reaction in the initial stage and later by the diffusion through the reacted sorbent layer.     

KNO3体系中离子液体辅助水煤浆电解脱硫

在稳流条件下,考察了KNO₃体系中离子液体辅助煤浆电解脱硫效果.研究了煤浆电解过程中离子液体结构、浓度、温度和时间对脱硫率的影响.当咪唑类离子液体有机结构相同时,不同阴离子脱硫率由高到低顺序为:Br^- >BF₄^- >Cl^-;当阴离子同为Br^-时,咪唑脱硫效果优于吡啶.随着吡啶类离子液体([BPy]Br)浓度增加,脱硫率先增加,在0.3 mol/L处达到最大值,而后下降.此外,脱硫率随温度和时间增加而增大.最后,通过X射线光电子能谱(XPS)分析技术对实验前后煤中有机硫形态进行了分析.结果表明,噻吩主要通过萃取-氧化反应脱除,而其他形式有机硫(如硫醚、亚砜)则主要通过促进氧化及水解反应脱除.     

对氨基苯胂酸电化学合成的研究

研究优化电解还原对硝基苯胂酸(p-A)合成对氨基苯胂酸(p-ASA)的工艺条件.实验表明:硫酸浓度、添加剂量、反应温度、投料量等工艺参数对合成产率有显著影响.初步得出比较适宜的电解合成条件为:硫酸浓度10%(bymass,下同)、添加剂量1%(bymass)NaCl、反应温度80℃、投料量71.4g/L、电流密度10A·dm-2.在上述工艺条件下,电解合成产率可达65.8%.     

高硫煤加氢热解脱硫的研究Ⅱ.反应条件对煤加氢热解脱硫的影响

本文采用红庙褐煤在加压固定床上，详细考察了不同反应条件对加氢热解脱硫的影响。研究结果表明：氢气流速的增加可以显著降低焦中的硫含量，增加脱硫率和硫在气相中的分布。氢气压力增加有利于增加煤中含硫化合物的加氢脱硫反应，提高脱硫率。加氢热解过程中的传质作用对脱硫率和硫分布也有重要影响。在一定的热解温度下，适当增加停留时间有利于氢气与含硫化合物的扩散接触，提高脱硫率。同时红庙煤加氢热解产生的焦油中的硫分布随各种反应条件的变化不大。     

富氢气氛下煤热解脱硫脱氮的研究

本文对兖州高硫煤在１０ｍｌ固定床反应器中分别与相当条件下的焦炉煤气、合成气、氢气共热解所得半焦及焦油元素进行系统的分析比较。结果表明,在压力为３ＭＰａ,温度为６５０℃,升温速率为１０℃／ｍｉｎ相对温和的热解条件下,兖州高硫煤与焦炉气、合成气、氢气共热解脱氮率分别为３０１％、３５７％、４４０％（ｗ％,ａｄ）,脱硫率基本相当约为８０％（ｗ％,ａｄ）,且在此三种热解气氛下煤中硫在热解固、液、气产物中的分布极为相似,分别约为２０％、１０％、７０％。与相当氢分压下的纯氢加氢热解相比,５ＭＰａ焦炉气气氛下兖州煤热解脱硫率增加约４５％,脱氮率降低约３５％。用焦炉气顶替纯氢气进行煤加氢热解具有较大的脱硫优势,这不失为我国高硫煤洁净利用的新途径     

Impact of impregnation pressure on desulfurization performance of Zn-based sorbents supported on semi-coke

High-pressure impregnation, a new preparation method for sorbents to remove H2S from hot coal gas, is introduced in this paper. Semi-coke (SC) and ZnO is selected as the support and active component of sorbent, respectively. The sorbent preparation process includes high-pressure impregnation, filtration, ovendry and calcination. The aim of this research is to primarily study the effects of the impregnation pressure on physical properties and desulfurization ability of the sorbent. The desulfurization experiment was carried out in a fixed-bed reactor at 500°C and a simulated coal gas used in this work was composed of CO (33 vol%), H2 (39 vol%), H2S (300 ppm in volume), and N2 (balance). Experimental results show that the pore structure of the SC support can be improved effectively and ZnO active component can be uniformly dispersed on the support, with the small particle size of 10-500 nm. Sorbents prepared using high-pressure impregnation have better desulfurization capacity and their active components have higher utilization rate. P20-ZnSC sorbent, obtained by high-pressure impregnation at 20 atm, has the best desulfurization ability with a sulfur capacity of 7.54 g S/100g sorbent and a breakthrough time of 44 h. Its desulfurization precision and efficiency of removing H2S from the middle temperature gases can reach <1 ppm and >99.7%, respectively, before sorbent breakthrough.