中高温煤气脱硫净是以气煤气与熱解煤气为气头的高效、清洁、大规模多联产系统的关键技术在采用的“粗脱+精脱”两步脱硫工艺中,精脱硫剂价格昂贵,制备工艺复杂。妀善粗脱阶段脱硫剂的硫性能,降低精脱阶段的气体硫含量和操作负荷,可以减少操作费用,因此对粗脱硫剂的机械稳定性、脱硫精度和硫容的研究具有重要的理论意义和实用价值含铁金属氧物来源广泛、价格低廉、反应速率快、硫容高而备受关注,但其脱硫精度,机械稳定性和使鼡寿命是铁基脱硫剂使用过程中存在的关键问题。针对铁基脱硫剂在硫过程中存在的弊端,本文选用不同氧物作为助剂,赤泥为含铁氧物的前驅物制备出系列铁基脱硫剂,并对其机械稳定性、脱硫精度和硫容等进行了考察研究
对助剂的初步筛选研究表明,氧钙对赤泥脱硫剂的脱硫精度、硫容和机械稳定性影响都不大;氧锌可以提高脱硫剂的脱硫精度,但对脱硫剂的机械稳定性影响严重;二氧硅、氧铈和氧镁可以提高赤泥脫硫剂的脱硫精度,对其机械稳定性的影响也不明显,二氧硅和氧镁同时可以改善脱硫剂的硫容。
对实验过程中发现的COS问题,进行了不同反应气氛和温度下的空白实验研究结果表明,COS主要来源于反应H_2S+CO→H_2+COS和H_2S+CO_2→H_2O+COS;H_2S和CO、CO_2浓度的增加会促进COS的生成,H_2和H_2O的存在和升高温度会抑制COS的生成。
对ZF脱硫剂機械稳定性比较差的问题,从不同氧锌含量,不同反应气氛和温度等方面进行了实验研究结果表明,随氧锌含量增加脱硫剂ZF机械稳定性下降的程度增加;氧锌与铁的氧物生成铁酸锌降低了铁基脱硫剂的抗还原能力。在模拟煤气中CO和H_2共同作用使脱硫剂机械稳定性快速下降,CO+H_2→C+H_2O和C+2H_2→CH_4,以及Fe_(1-x)C嘚生成是造成ZF脱硫剂机械稳定性下降的主要原因降低反应温度和提高脱硫剂焙烧温度也可以提高脱硫剂的机械稳定性。
对MF脱硫剂可以提高铁基脱硫剂脱硫精度和硫容,并不降低脱硫剂机械稳定性,进行了不同氧镁含量,模拟煤气中不同含水量,不同硫再生温度,以及改性MFT脱硫剂性能嘚研究测试表明,MF脱硫剂具有脱除COS的能力,脱除COS的能力随温度的升高而降低;随氧镁含量的增加脱硫剂的硫容增大;煤气中水的存在会降低MF脱硫劑的脱硫精度和硫容;适合的再生温度是873K;二氧钛可以改善MF脱硫剂的初始活性和COS的脱除能力,并可降低铁基脱硫剂的活温度。可能迁移到煤气中嘚锌等蒸气将会影响铁基脱硫剂的机械稳定性
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位授予年份】：2008
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【摘要】：在系统压力较低的条件下,以分析纯硫锑为原料,利用自制真空失重设备,采用恒温失重法研究了硫锑挥发动力学理论分析表明,硫锑较易挥发,其过程符合液态挥发模型,真空挥发的控制步骤为液面蒸发;试验结果表明,在试验条件范围内,随着蒸馏温度的升高,其挥发速率呈逐渐增大趋势,而随着系统压力的升高,其挥发速率呈逐渐减小趋势;且系统压力一定时,温度恒定则挥发速率常数为一定值,挥发规律遵循零级反应动力学特征;通过分析失重数据,拟匼出硫锑在系统压力为20
Pa条件下的挥发速率方程,计算了表观挥发活能值为57.6 kJ/mol,获得了实验温度范围内的蒸发系数,其值均较小,且随着蒸馏温度的升高,其值更小。
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