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。     

钛酸锌高温煤气脱硫剂再生行为的研究

在热天平装置上研究了再生反应温度、反应气体中氧气体积分数、脱硫剂颗粒粒径对钛酸锌高温煤气脱硫剂再生行为的影响。实验结果表明,较高的反应温度和氧气体积分数,较小的颗粒粒径有利于提高脱硫剂的再生反应速率。由于二次反应的影响,脱硫剂再生过程中有硫酸盐生成,提高反应温度或降低反应气体的氧气体积分数可以减少硫酸盐的生成。利用收缩核模型对其动力学行为进行了分析,结果表明,脱硫剂的再生过程存在动力学控制步骤的转移。脱硫剂再生转化率较低（<65%）时,再生过程主要受化学反应控制;再生转化率较高（>75%）时,再生过程主要受颗粒内扩散控制。表观化学反应速率常数的指前因子为8.01×10－2 m/s,活化能为19.11 kJ/mol;有效扩散系数的指前因子为3.12×10－4 m2/s,扩散活化能为48.84 kJ/mol。     

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８５０ｈ＾－１；氮气再生温度为７５０℃，空速为１５００ｈ＾－１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，且再生后胶硫剂仍具有较好的脱硫性能。     

高温煤气铁钙基脱硫剂再生研究

在固定床装置上考察了温度和氧浓度对铁钙基脱硫剂再生率以及二次脱硫活性的影响，同时还考察了此脱硫剂用于模拟的脱硫除尘一体化条件下，黏附于表面的粉尘对脱硫剂再生行为以及二次脱硫行为的影响。结果表明，该脱硫剂在480 ℃下再生效果良好，650℃再生率下降，在考察的温度区间内（400 ℃～650 ℃）温度对二次脱硫活性影响较小，在以后的循环中，温度对再生率以及脱硫活性的影响也小，再生气氛中氧浓度对再生率以及二次脱硫活性的影响不明显；研究发现加入粉尘虽然会降低脱硫剂的再生率，但基本不影响二次脱硫活性。     

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。     

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＝     

新型Mn—Fe／γ—Al2O3高温脱除H2S的研究（Ⅰ）

本文将Ｍｎ－Ｆｅ担载在γ－Ａｌ２Ｏ３上，在７７３－９８３Ｋ条件下进行了脱除Ｈ２Ｓ的研究，结果表明，此种新型的高温脱硫剂对Ｈ２Ｓ有很好的脱除效果，且有较好的再生能力。     

Mn/Ce掺杂改性半焦对模拟煤气中单质汞的脱除性能研究

制备了Mn改性半焦(Mn-SC)及Mn/Ce掺杂改性半焦(Mn/Ce-SC)吸附剂,在小型固定床吸附反应器上考查了改性半焦对模拟煤气中单质汞的吸附特性,并利用BET比表面积测试、X射线衍射、X射线光电子能谱等手段对半焦吸附剂进行了表征。结果表明,Mn改性后半焦的比表面积、总孔容和平均孔径都有所增加,而Mn/Ce掺杂改性半焦的孔隙结构发达程度有一定程度的降低;Mn_xO_y及Ce_xO_y均以高分散的无定形态存在于半焦表面;Mn/Ce-SC的脱汞效率明显高于Mn-SC和SC,其脱汞性能随吸附温度的升高会有所下降,但总体保持较高的水平。当煤气中有1%的O_2存在时,Mn/Ce-SC表面会发生Ce~(4+)/Ce~(3+)间的氧化还原反应循环,从而将煤气中的气相氧转化为高氧化活性的晶格氧,使Mn/Ce-SC的脱汞效率一直稳定在95%以上,Hg0在Mn/Ce-SC半焦表面的吸附符合Mars-Maessen机制。     

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.     

超声与微波条件下Ce4+对柴油氧化脱硫的比较研究

分别在超声和微波条件下使用Ce4 把柴油中的硫化物(主要为苯并噻吩类)氧化成砜类化合物后,再用DMF把它萃取除去。超声条件下的氧化脱硫得到95.5%的高脱硫率,达到世界燃料规范Ⅲ柴油质量标准。微波条件下的氧化脱硫得到82.7%的脱硫率。Ce4 氧化媒质可以经电化学方法再生循环利用,DMF也可以循环利用,无三废排放,具有优化的经济效益比,符合绿色化学发展的趋势。     

EXAFS研究不同酸度下Zn2+在水锰矿表面的吸附和沉淀

用EXAFS(extended X-ray absorption fine structure)研究了pH 7.00、7.50、8.00时Zn(II)在水锰矿表面的吸附和沉淀. Zn第一层配位Zn—O距离约为0.202 nm, 不随pH变化, 表明Zn的构型为四面体和八面体的混合物. 在pH 7.00 条件下, Zn—Mn距离约为0.300 nm, Zn主要以双边形式吸附在水锰矿(010)或(110)面. pH 7.50和pH 8.00时, 大部分的Zn在表面形成了结构类似于沉淀样品的多核羟基络合物, 其中0.311 nm Zn—Zn距离对应两个Zn八面体连接, 而0.353 nm Zn—Zn距离对应Zn八面体和Zn四面体连接.     

ZrO2负载碳纳米管吸附去除水中氟的研究

以ZrO2负载多壁碳纳米管(ZrO2-MWCT)为吸附剂,系统研究了其对水中F-的吸附、脱附性能。结果表明,F-在ZrO2-MWCT吸附剂上的吸附等温线可以用Freundlich方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程,吸附速率随着F-初始浓度的提高而减低。当pH为4~5时,F-在ZrO2-MWCT吸附剂上的吸附量最大。水中阴离子的存在降低ZrO2-MWCT对F-的吸附量,不同阴离子对F-影响的大小顺序为:CO32->SO42->Cl->NO3-。吸附饱和的ZrO2-MWCT可用0.1mol/L的NaOH脱附再生,经4次再生后,其吸附量仍为14.55mg/g。     

Fe_2(SO_4)_3/γ-Al_2O_3固体超强酸的Mssbauer谱研究

采用浸渍法制备了一系列Fe2SO43/γAl2O3型固体超强酸样品用Mssbauer谱和XRD研究了不同温度处理对样品中铁组分的存在状态及稳定性的影响结果表明随Fe2SO43含量的变化铁组分可以在γAl2O3表面以单层分散和无定形形式存在当温度≥600℃时无定形状态的Fe2SO43又生成晶态的Fe2SO43而形成的晶态Fe2SO43即使在700℃时也不分解。     

低阶煤半焦利用热重在O2/CO2、O2/N2和O2/Ar气氛下燃烧特性研究

利用热重研究了两种中国西北典型低阶煤半焦的燃烧特性。探究了不同气氛（O₂/CO₂、O₂/N₂和O₂/Ar）和不同氧气浓度对其燃烧特性的影响。实验结果表明,无论是反应气氛还是氧气浓度都会对低阶煤半焦的燃烧产生影响。相比于N₂和Ar,CO₂明显有利于燃烧反应进行：当反应气氛由O₂/CO₂变为O₂/Ar时,两种不同低阶煤半焦的燃尽温度分别升高了63.7和68.8℃;而当反应气氛由O₂/CO₂变为O₂/N₂时,两种不同低阶煤半焦的燃尽温度分别升高了135.9和129.6℃。在研究范围内,氧气浓度的提高也能明显提高半焦的燃烧性能。与此同时,半焦燃烧特性的动力学分析表明,随着氧气浓度提高,两种半焦燃烧反应的表观活化能E和指前因子A均呈增大趋势。通过对E和A两者关系的分析结果表明,半焦富氧燃烧的活化能和指前因子存在动力学补偿效应。     

仪器分析综合实验:MoS2/MIL-101(Fe)的制备、表征及其光催化降解布洛芬的研究

采用溶剂热的方法制备出MoS2/MIL-101（Fe）纳米复合型催化剂,通过X射线衍射、固体紫外-可见漫反射光谱、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜对催化剂的结构和形态进行表征。并用该催化剂对布洛芬（Ibuprofen,IBP）进行光催化降解,采用高效液相色谱对IBP光催化降解前后的浓度进行定量分析,采用高效液相色谱-质谱联用仪对IBP光催化降解产物进行定性分析。本实验将制备复合材料的方法与多种仪器分析方法相结合,让学生了解材料制备方法及其应用的同时,着重学习了各种分析测试仪器的使用方法和基本原理。     

Fe(OH)2悬浮液在EDTA作用下氧气氧化生成δ-FeOOH的机理研究

At room temperature and in the presence of trace EDTA, the formation of δ-FeOOH was studied by the rapid oxidation of Fe(OH)2 suspension with O2. The structural and morphological changes were characterized by various techniques such as XRD, FTIR and TEM. γ-FeOOH and (δ-FeOOH) formed simutaneously in the early period of oxidation. But as the rate of mass transfer was in equilibrium, trace (γ-FeOOH) vanished gradually. Accordingly, pure phase δ-FeOOH was obtained. At the same time, critical amount ratio K of EDTA to Fe2+ was verified. The experiments show that the reactivity, rate of the oxidizing agent and pH of the initial medium were important factors for the formation of pure phase (δ-FeOOH). Under the auxiliary effect of EDTA, the reactivity of O2 was nearly improved to that of H2O2. And the process of the oxidation that Fe(OH)2 suspension was oxidized by O2 under that condition was discussed.