高温煤气脱硫

用自制的铁酸锌高温煤气脱硫剂研究了硫化氢浓度、硫化温度、空速对脱硫反应及脱硫剂物理性质的影响。结果表明：铁酸锌脱硫剂的反应的活性随着Ｈ２Ｓ浓度及硫化的升而而升高，脱硫温度为５５０℃时，脱硫剂的硫容量最高，脱硫剂的物理性质基本保持不变；硫化空速为８５０ｈ＾－１时，空速和反应时间同时达到最大值，硫化反应可用未反应核收缩模型描述，得到了转化率与时间之间的动力学方程     

铜锰高温煤气脱硫剂的研究：Ⅰ.脱硫工艺条件对脱硫剂性能的影响

用共沉淀法制得的铜锰脱硫剂是一种新型的高温煤气脱硫剂。本文从硫化氢浓度，脱硫温度，空速和脱硫剂的粒度几个方面考察了地脱硫剂的影响，可以看出该脱硫剂的反应活性与硫化氢浓度基本上成正比，但与脱硫温度的关系较为复杂。在低于６００℃时脱硫剂的活性基本上随温度升高而增加，而在６００℃以上的温度时则有所波动。空速对其反应活性的影响类似于硫化氢浓度的影响。     

高温煤气脱硫：Ⅱ.铁锌基脱硫剂再生工艺条件的研究

用自制的铁酸锌脱硫剂对再生温度，再生氢气做了研究，结果表明：脱硫剂在６５０℃或７００℃，再生效果相近，再生率接近于１．０在下次循环中硫化反应活性高；在６００℃时，再和互小于１．０。     

钛酸锌脱硫剂硫化过程的动力学分析

利用固定床反应器对钛酸锌高温煤气脱硫剂硫化过程的动力学进行了研究,考察了硫化反应温度、H2S体积分数对脱硫反应过程的影响。结果表明,脱硫剂具有良好的脱硫反应活性,在400 ℃～600 ℃,脱硫剂的硫化反应速率随着硫化反应温度的升高、反应器入口H2S 体积分数的增大而增大。在实验数据的基础上,利用等效粒子模型对其反应动力学进行了分析,发现该脱硫剂的硫化反应主要受固体内扩散控制,固体内扩散活化能为 61.4 kJ/mol,相应的频率因子为 4.4×105 m2/min。硫化反应后脱硫剂比表面积、孔体积显著减小,脱硫剂表面有颗粒聚集物存在,进一步验证了该脱硫剂的硫化反应主要是通过产物层的体相扩散控制的。     

黏结剂对铁酸锌脱硫剂在高温煤气中脱硫性能的影响

以硝酸铁、硝酸锌、氨水及黏结剂为主要原料,用共沉淀法制成六种铁酸锌脱硫剂。研究了各种黏结剂的加入对脱硫剂的尖晶石结构、硫容量和脱硫效果的影响,在固定床上对其进行脱硫试验。并用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜(SEM)和气体吸附等测试手段,对脱硫剂的物相组成、结构、比表面积和孔容进行了表征。结果表明,用共沉淀法制备的铁酸锌,具有不受黏结剂影响的尖晶石结构,其颗粒属于微米级;添加高岭土黏结剂的脱硫剂的脱硫效果最好,添加硅藻土的脱硫剂的脱硫效果最差;不同黏结剂对脱硫剂的织构的影响不同;脱硫剂的反应活性和硫容量与其孔容的大小有关。     

复合型镍锌纳米线脱硫剂的制备及其脱硫性能研究

采用水热法合成了复合型镍锌纳米线脱硫剂,考察了溶剂中水和乙醇的比例对复合型镍锌纳米线晶体结构和形貌的影响,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等方法对脱硫剂进行了表征;以正庚烷-噻吩为模型化合物,在反应温度为350℃、压力1.0 MPa、进料的体积空速6 h^-1及氢油体积比为60的条件下,考察了复合型镍锌纳米线脱硫剂、负载型镍锌纳米线脱硫剂以及纯氧化锌纳米线脱硫剂的脱硫性能。结果表明,由于复合型镍锌纳米线脱硫剂具有良好的纳米线形貌,活性组分金属镍具有更好的分散性、更小的粒径,同时形成了有利于脱硫的NiZn合金,所以其脱硫性能明显高于负载型镍锌纳米线脱硫剂和纯氧化锌纳米线脱硫剂,达到98%;而且复合型镍锌纳米线脱硫剂经过五次再生后,其使用寿命仍能保持90 h,这说明复合型镍锌纳米线脱硫剂具有很好的再生性能。     

炭基锌铁锰高温脱硫剂硫化再生行为的研究

采用共沉淀法制备了炭基锌铁锰高温脱硫剂,在固定床装置上研究了锌铁锰物质的量比对脱除硫化氢性能的影响,并进行3次硫化和再生循环实验,同时脱硫剂的新鲜样、硫化样及再生样通过XRD、BET和SEM等测试手段进行表征.实验结果表明,炭基铁酸锌添加氧化锰后,其脱硫效果和机械强度得到有效改善.当锌铁锰物质的量比为1∶2∶0.8,一次硫容达55.78g/100g,机械强度大于40N/cm;在分段升温至650℃时的再生过程中,无明显烧结;在3次循环实验中,硫化再生后脱硫剂的机械强度均大于新鲜样品,孔容积和比表面积都与新鲜样品相近,脱硫活性仍然保持较高水平.     

高温煤气脱硫 Ⅰ.铁基脱硫剂的相态特征和活性

用穆斯堡尔谱考察了氧化铁脱硫剂在高温煤气中还原及硫化时的铁形态变化规律。在反应开始阶段，原脱硫剂中的α-Fe2O3即被迅速还原成Fe3O,Fe3O4可进一步还原转化成α-Fe。反应初期Fe3O4和α-Fe都参与脱硫反应，其中α-Fe具有较高的脱硫活性，对整个脱硫过程而言α-Fe是主要的脱硫活性相。铁化合物与硅铝氧化物载体间存在相互作用，形成磁微 晶颗粒及少量γ-Fe。在高温煤气条件下，FeS是唯一的铁硫化物，θ－Fe3C则是α－Fe转化中的主要产物。适量的θ－F e3C对脱硫有促进作用。     

硬脂酸前驱体法制铁酸锌脱硫剂及其在中温下的应用

以硬脂酸为凝胶剂，经由溶胶、凝胶、煅烧等步骤直接合成了晶体尺寸为纳米级(15nm～32nm)的铁酸锌脱硫剂，并应用TG-DTA、XRD、BET等测试手段对干凝胶及所得产品进行分析表征。结果表明，硬脂酸前驱体法合成温度低，操作简便。随着煅烧温度的升高，产品的比表面积减小，平均粒径增大，脱硫性能变差；该法制备的脱硫剂在350℃~550℃活性高，脱硫精度高，硫容大，而且再生性能良好，450℃下完全再生。     

蜂窝状堇青石基CuO/Al2O3催化剂用于烟气同时脱硫脱硝的研究

考察了制备参数及反应条件对蜂窝状堇青石基CuO/Al2O3催化剂同时脱硫脱硝活性的影响。结果表明，添加碱金属可以提高脱硫活性, 但由于促进NH3氧化而降低了脱硝活性。为了获得理想的同时脱硫脱硝活性，催化剂的适宜载铜量为6.0％，载钠量为2.0％。随着反应温度从350 ℃升高到450 ℃，该催化剂的脱硫活性逐渐升高，再生后脱硫活性都有所下降，但仍具有活性随温度升高而升高的趋势，说明脱硫过程为反应控制型；但由于温度升高，NH3氧化加剧，脱硝活性逐渐降低，所以适宜操作温度为400 ℃。在1 450 h－1～3600 h－1范围内， 空速对脱硝活性影响不大， 对脱硫活性影响较大。 对于再生催化剂，当空速由3 600 h－1降低到2 300 h－1时，硫容（SO2转化率达80％时单位质量催化剂所吸附的SO2量）不断增加，继续降低空速时硫容基本保持不变，所以适宜操作空速为2 300 h－1以下。     

SO_2气氛下半焦负载Zn/Fe/Ce高温煤气脱硫剂的再生行为研究

以共沉淀法制备了半焦负载Zn/Fe/Ce(物质的量比1.0∶2.0∶0.6)高温煤气脱硫剂,在固定床装置上研究了再生反应温度、进口SO2浓度以及再生气空速对再生性能的影响,并进行三次硫化-再生循环测试。采用XRD、SEM、BET等测试手段对脱硫剂的新鲜样、硫化样及再生样进行了表征。实验结果表明,半焦负载Zn/Fe/Ce高温煤气脱硫剂在SO2气氛下600℃就能发生再生反应,且再生后的主要产物为ZnFe2O4、CeO2和单质硫;最佳再生条件为,再生温度700℃、进口SO2体积分数为12%、再生气空速为5 000 h-1。脱硫剂经过多次硫化-再生循环后,脱硫剂仍能保持较好的硫化活性。     

新型Mn-Fe/Al_2O_3高温脱除H_2S的实验研究(Ⅱ)

本文首先研究了粒度dp=07mm脱硫剂的脱硫反应和再生反应性能。研究表明当Mn∶Fe=2∶1(w)、载体在1000℃焙烧后,脱硫剂有较好的脱硫反应性能,其最佳的脱硫反应温度为550℃,且在710℃、O2浓度低于1083%(v)、空速2000～3000h-1再生条件下,可完全对脱硫剂进行再生;H2S浓度影响脱硫剂的初始脱硫反应速率和穿透反应时间,但对脱硫剂的脱除率和穿透硫容影响不大。并研究了粒度dp=3mm脱硫剂的脱硫情况。实验结果表明,小颗粒脱硫剂的脱硫反应主要为化学反应控制,大颗粒脱硫剂主要为扩散控制。为此对大颗粒脱硫剂进行了工程设计,即采用活性组分非均布脱硫剂。研究表明,非均布脱硫剂明显提高了脱硫剂的平均脱硫反应速率和硫容,同均布脱硫剂相比,非均布脱硫剂再生后具有较好的脱硫稳定性能。     

新型M—Fe／Al2O3高温脱除H2S的实验研究（Ⅱ）

本文首先研究了粒度ｄｐ＝０．７ｍ脱硫剂的脱硫反应和再生反应性能。研究表明当Ｍｎ：Ｆｅ＝２：１（ｗ）,载体在１０００℃焙烧后,脱硫剂有较好的脱硫反应性能,其最佳的脱硫反应温度为５５０℃、且在７１０℃、Ｏ２浓度低于１０．８３％、空速２０００￣３０００ｈ＾－１再生条件下可完全对脱硫剂进行再生;Ｈ２Ｓ浓度影响脱硫剂的初始脱硫反应速率和穿透反应的时间,但对脱硫剂的脱除率和穿透硫容影响不大。并研究了粒度ｄｐ＝     

热煤气脱硫工艺基础特性研究

本文介绍了在加压流化床脱硫间歇试验装置上进行的热煤气脱碱工艺基础性研究结果，利用美国ＵＣＩ公司制备的高温钛酸锌脱硫剂研究了反应温度，压力，气体速度等因素对煤气脱硫过程的影响；     

SO2气氛下半焦负载Zn/Fe/Ce高温煤气脱硫剂的再生行为研究

以共沉淀法制备了半焦负载Zn/Fe/Ce（物质的量比1.0：2.0：0.6）高温煤气脱硫剂,在固定床装置上研究了再生反应温度、进口SO₂浓度以及再生气空速对再生性能的影响,并进行三次硫化-再生循环测试。采用XRD、SEM、BET等测试手段对脱硫剂的新鲜样、硫化样及再生样进行了表征。实验结果表明,半焦负载Zn/Fe/Ce高温煤气脱硫剂在SO₂气氛下600 ℃就能发生再生反应,且再生后的主要产物为ZnFe₂O₄、CeO₂和单质硫;最佳再生条件为,再生温度700 ℃、进口SO₂体积分数为12%、再生气空速为5 000 h^-1。脱硫剂经过多次硫化-再生循环后,脱硫剂仍能保持较好的硫化活性。     

高温煤气脱硫 Ⅱ.锌铁基脱硫剂的化学形态

应用穆斯堡尔谱考察了不同的制备条件对锌铁基脱硫剂相态组成的影响。提高焙烧温度和延长焙煤时间均有利于ZnFe2O4的形成，但焙浇温度过高引起过度烧结从而降低了脱硫剂的活性。原脱硫剂中的ZnFe2O4和α-Fe2O3在脱硫过程中转化成零价铁、碳化铁和硫化铁。此外还形成了一定数量的高自旋Fe^2 含铁相。再生处理后脱硫剂的化学组成基本上可复至起始状态。     

铜锰高温煤气脱硫剂的研究Ⅱ.脱硫剂的再生性能

铜锰脱硫剂可用空气和氮气再生。通过对再生温度和空速的研究，选取了合适的再生条件为：以空气再生温度为６５０℃，空速为８５０ｈ１；氮气再生温度为７５０℃，空速为１５００ｈ１为宜。经过１０．５次和３．５次循环实验，可认为该再生方式简单可行，且再生后脱硫剂仍具有较好的脱硫性能。     

CuO/γ-Al2O3脱除烟气中SO2的研究

将CuO/γ-Al2O3用于烟气脱硫研究。考查了脱硫剂制备参数及反应条件对CuO/γ-Al2O3脱硫活性的影响。并对不同载铜量的脱硫剂进行了XRD表征。结果表明，载铜量的质量分数为8%～10%时，脱硫剂具有较高的脱硫活性，高于10%的载铜量致使活性组分CuO在Al2O3表面发生多层覆盖，活性位的利用率下降；在350 ℃～500 ℃的烟气温度及 3 000 L/kg·h～56 000 L/kg·h的操作空速范围内，CuO/γ-Al2O3具有较高的脱硫活性，烟气中的O2对于CuO/γ-Al2O3的脱硫活性是必需的，水的影响不大。     

MoO3-LaHY催化剂的固相反应制备及其加氢脱硫性能研究

在空气气氛中由钼酸铵和LaHY分子筛固相反应制备了MoO₃-LaHY催化剂,用XRD和NH₃-TPD对其进行了表征,并以二苯并噻吩/正癸烷溶液为模型反应物（二苯并噻吩的质量分数为0.6%）,评价了MoO₃-LaHY的加氢脱硫催化性能。结果表明,在520℃下进行固相反应制备催化剂时,4.36%的Mo物种可借助固相反应进入到分子筛的体相形成单相复合体nMoO_{x·LaHY,剩余的Mo物种仍以MoO3的形式分散在分子筛外表面。由于单相复合体的形成,催化剂的晶胞参数增大,酸量有所下降。硫化处理后得到的硫化态MoO3-LaHY催化剂在310℃、4.0MPa、反应空速为20h^-1的条件下进行加氢脱硫时,二苯并噻吩转化率达到了86.74％。随固相反应温度的升高,所制备的催化剂中Mo物种进入LaHY体相中的量有所增大,但其硫化态催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫活性的变化幅度并不大。}     

铁钙氧化物高温脱硫过程中H_2和H_2O(g)效应

研究了高温煤气中的H2 和H2 O(g)对铁钙氧化物高温脱硫行为的影响。结果表明 ,对还原态和非还原态脱硫剂 ,气氛中的H2 的影响有所不同。对前者 ,硫化气体中的H2 不利于脱硫 ;对后者 ,由于H2 首先会部分还原脱硫剂 ,提高其活性 ,因而有利于脱硫。H2 O(g)的存在对硫化和还原过程均起阻碍作用。