Na2CO3调质钙基脱硫剂硫化机理实验研究

对经Na2CO3溶液调质石灰石煅烧产物CaO的物理结构及硫化特性进行了研究,发现同等条件下调质后石灰石煅烧产物CaO(M-CaO)比未经调质的CaO(N-CaO)具有更高的钙转化率.利用XRD技术对CaO晶体结构进行了测定,通过比较二者的晶胞参数和晶格畸变度等并结合其孔特性,证实M-CaO之所以比N-CaO具有更高的钙转化率,是由于M-CaO比N-CaO具有更高的晶体缺陷浓度,使得在硫化反应过程中通过产物层的扩散具有更高的离子扩散率.     

纳米氧化铜的制备及常温脱硫效能研究

采用硝酸铜为原料、氢氧化钠溶液为沉淀剂、使用体积比为1∶1的乙醇-水溶液为分散剂的直接沉淀法制备，通过改变工艺条件得到了三种纳米氧化铜产品，平均粒径分别为25.63，10.74和7.57 nm。采用TG-DTA、FIR、XRD和TEM等对纳米氧化铜进行表征。对产品的常温脱硫活性进行了穿透试验，并与已开发的其他常温精脱硫产品进行了比较，结果表明纳米氧化铜应用于H₂S脱硫，可在常温条件下具有优异的脱硫活性，对H₂S的脱除精度可以达到0.05 mg·m^-3以下。经过优选，产品在3 000 h^-1空速下穿透硫容达到25.3%，高于同类型的其他脱硫剂产品。     

氧化的脱硫剂高温煤气脱硫行为的研究：还原及硫化动力学

用动态热重天一研究了赤泥制备的高温煤气脱硫剂还原和硫化的动力学行为，两个过程初期均为化学动力学控制，进而转入内扩散控制，采用等效粒子模型，给出了不同的控制段的动力学参数。     

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。     

流化床煤气化炉内脱硫的研究Ⅰ．台式流化床煤气化的炉内脱硫试验

采用台式流化床煤气化装置，研究了影响炉内脱硫效率的因素。炉内脱硫对高硫煤特别有效，脱硫效率可达９０％以上。所采用的二种石灰石和一种白云石脱硫效率相近，按Ｃａ／Ｓ比比较则白云石稍好些。虽然脱硫效率随Ｃａ／Ｓ比增加而增加，但当Ｃａ／Ｓ比达到３后几乎不再增加。存在一个最佳脱硫操作温度。在非焙烧区，脱硫率随压力增加而下降，而在焙烧区脱硫率和压力几乎无关。测定了脱硫剂脱硫前后的孔容积分布，发现脱硫之后１～３０ｎｍ的孔容显著减少。     

离子液体和醇胺溶液复配脱硫剂吸收H2S及再生性能

将5种离子液体[Bmim]HCO₃, [TMG]L, [MEA]L, [Bmim]Cl和[Bmim]BF₄分别与N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液混合, 得到新型复配脱硫剂, 考察了离子液体的消泡性能和复配脱硫剂在不同离子液体、 吸收温度以及复配比例下的脱硫性能, 并且对较优脱硫剂进行了再生性能的研究. 采用离子色谱仪对经臭氧深度处理的再生液进行了S\begin{array}{c}{O}_4^{2-}\end{array}离子浓度测试, 并对脱硫剂进行了密度泛函理论研究, 从而进一步分析了吸收机理. 结果表明, 室温下复配脱硫剂脱硫能力大小顺序为[Bmim]Cl-MDEA-H₂O>[Bmim]HCO₃-MDEA-H₂O>[Bmim]BF₄-MDEA-H₂O>MDEA-H₂O>[TMG]L-MDEA-H₂O>[MEA]L-MDEA-H₂O. 离子液体与MDEA结合的稳定性为主要影响因素, [Bmim]HCO₃的消泡能力最强, [Bmim]Cl-MDEA-H₂O, [Bmim]BF₄-MDEA-H₂O和[Bmim]HCO₃-MDEA-H₂O脱硫剂可以通入空气获得基本再生, H₂S与离子液体的结合越稳定, 脱硫效率越高, 但脱硫剂的再生程度会降低.     

蒸汽活化提高脱硫剂钙利用率的实验研究

本文用小型热态流化床实验台对以ＣａＯ为主要成分的钙基脱硫剂石灰乏吸收剂在１５０～６００℃的温度范围内进行了蒸汽活化处理,进而实验研究了这种处理对提高脱硫剂钙利用率的效果。结合化学成分分析和Ｘ射线衍射的结果初步探讨了蒸汽活化的机理。研究表明,脱硫剂对水蒸汽的物理吸附明显受活化温度的影响,蒸汽活化后的钙利用率提高显著,可能存在一个最佳活化时间。     

用于中温烟气脱硫的新型钙基脱硫剂

研究了高效钙基脱硫剂的制备原理,在石灰水合反应生成氢氧化钙和提高比表面积两个关键环节上,采用了一系列方法提高钙利用率,获得突破性进展。进一步研究了中温范围内脱硫温度对钙利用率的影响,得到700℃时超过95％的钙利用率,为发展中温干式烟气脱硫工艺开辟了新的道路。     

中温烟气脱硫过程中CO2对脱硫剂钙利用率的影响

本文在300～600℃的中温区段,实验研究了CO2在烟气脱硫过程中与钙基脱硫剂发生碳酸盐还原反应,削弱脱硫效果的规律,发现石灰钙利用率随温度升高呈跳跃式变化,并因碳酸盐反应程度的迅速增加而在500℃附近出现低谷.由此明确了减小碳酸盐反应效应,提高脱硫剂钙利用率的途径,为进一步发展中温烟气脱硫工艺提供了重要依据.     

锌基复合脱硫剂脱硫性能的研究

采用共沉淀法和机械混合法制备了Zn-Cu-Mn复合氧化物和ZCM(Z=ZnO、C=CuO、M=MnO2)复合氧化物,并对两种氧化物的脱硫能力进行了分析,同时也将这二种氧化物与单一的ZnO、MnO2和CuO的脱硫能力进行比较。利用XRD和FPD(火焰光度计)分别对复合氧化物的物质组成、结构和脱硫性能进行了分析。实验证明,Zn-Cu-Mn在250℃～350℃具有良好的脱硫能力,且300℃的脱硫能力最佳;空速为7799h-1时穿透硫容较高。煅烧温度为400℃时,Zn-Cu-Mn的脱硫能力高于ZnO。煅烧温度升高,Zn-Cu-Mn复合氧化物的比表面积和脱硫能力下降,且生成了具有尖晶石结构的CuMn2O4。与Zn-Cu-Mn复合氧化物和ZnO相比,ZCM复合氧化物的脱硫能力较低。煅烧温度为550℃时,ZCM体系中的MnO2分解为Mn2O3,当温度升至750℃时Mn2O3相消失,生成了具有尖晶石结构的CuMn2O4。