高溫煤氣中硫化氫的脫除研究

【摘要】：煤氣化整體聯(lián)合循環(huán)(IGCC)以其高效率和低污染等優(yōu)勢成為二十一世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ臐崈裘杭夹g(shù)之一，可將整體發(fā)電效率提高2%以上。高溫煤氣脫硫是保證IGCC發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵，但脫硫工藝中存在的脫硫劑粉化和氣固接觸不充分是制約該技術(shù)發(fā)展的主要因素之一。研制高效脫硫劑，開發(fā)新式脫硫工藝，對高溫煤氣脫硫的工業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。 雙層濾料床梯級過濾作為一項集高效和低阻于一體的創(chuàng)新技術(shù)，已成功應(yīng)用于鋁合金熔煉爐煙氣除塵系統(tǒng)中?；谠摷夹g(shù)，本課題提出將雙層濾料床過濾器兼作氣—粉反應(yīng)器的新工藝，將粉體脫硫劑從上游加入，捕集于雙層濾料顆粒床中，與煤氣中的硫化氫反應(yīng)，固硫后的粉體脫硫劑由反吹氣帶出床外。該方案有利于氣—粉充分接觸，同時將粉體脫硫和粉體收集相結(jié)合，因而具有極大的應(yīng)用價值。 在雙層濾料顆粒床中進行粉體赤泥的脫硫評價試驗，主要探討了硫化過程中不同影響因子對粉體赤泥脫硫效率的影響。試驗結(jié)果表明，硫化溫度會顯著影響粉體赤泥的脫硫性能：300℃～550℃范圍內(nèi)，赤泥的脫硫效率隨溫度的升高先增大后減小，450℃時穩(wěn)定脫硫效率最大，為92%～95%；450℃時，赤泥的脫硫效率隨著鐵硫比的增加而增加，當(dāng)Fe/S=4時，繼續(xù)增加鐵硫比對脫硫效率的貢獻不大，反而較低了赤泥的有效利用率；450℃時，采用定壓反吹的加料方式，在鐵硫比為2.5～3的條件下，脫硫效率很快就能達到90%以上；450℃，F(xiàn)e/S=4時，水蒸氣含量為15%的脫硫效率最佳，合適的含水量有助于充分發(fā)揮赤泥的脫硫活性；450℃，F(xiàn)e/S=4時，過濾速度為0.15m/s時粉體赤泥的脫硫效率最大，過濾速度過小或過大都會引起脫硫效率的下降。 制備粉體鐵酸鋅并在雙層濾料顆粒床中進行脫硫評價試驗，主要考察了硫化溫度、還原氣氛、焙燒溫度、Fe_2O_3/ZnO摩爾比、過濾速度和水氣氛等因素對鐵酸鋅脫硫的影響。試驗結(jié)果表明，鐵酸鋅在600℃時的脫硫效率可達98%以上；鐵酸鋅的還原和硫化過程是同步進行的，適當(dāng)增加H2的含量有助于增強脫硫劑的脫硫活性；通過考察600℃、700℃、800℃下制備的鐵酸鋅脫硫劑，發(fā)現(xiàn)700℃下制備的脫硫劑性能最佳，過高的焙燒溫度會引起脫硫劑燒結(jié)，導(dǎo)致脫硫效率下降；不同F(xiàn)e_2O_3/ZnO摩爾比制備的鐵酸鋅脫硫劑，其穩(wěn)定脫硫效率差別不大，F(xiàn)e_2O_3過量在一定程度上會加快反應(yīng)進程；ZnFe_2O_4高溫煤氣脫硫中，脫硫效率隨著過濾速度的增加而降低；煤氣中水氣氛的存在對ZnFe_2O_4的還原和硫化過程都有抑制作用。 在雙層濾料顆粒床反應(yīng)器上，通過考察赤泥和鐵酸鋅粉體脫硫劑的脫硫性能，提出將脫硫除塵過程應(yīng)用于雙層濾料床的新工藝，該工藝即可解決脫硫劑的粉化和氣固接觸不充分，又能將除塵脫硫相結(jié)合，因而具有極大的工業(yè)應(yīng)用價值。 【關(guān)鍵詞】：高溫煤氣脫硫 赤泥 雙層濾料床 脫硫效率
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TQ546.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11-13
• 1 文獻綜述與課題選擇13-29
• 1.1 高溫煤氣脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀13-24
• 1.1.1 高溫煤氣脫硫劑13-19
• 1.1.2 脫硫劑的制備19-21
• 1.1.3 脫硫反應(yīng)器及脫硫工藝21-24
• 1.2 目前高溫煤氣脫硫存在的主要問題24-27
• 1.2.1 脫硫劑的粉化24-25
• 1.2.2 脫硫劑的再生25-26
• 1.2.3 模型化研究26
• 1.2.4 硫化過程的副反應(yīng)26-27
• 1.3 課題選擇和主要研究內(nèi)容27-29
• 2 雙層濾料床反應(yīng)器中的脫硫?qū)嶒?/span>29-35
• 2.1 實驗設(shè)備29-30
• 2.2 脫硫劑活性評價裝置30-33
• 2.2.1 煤氣模擬系統(tǒng)30
• 2.2.2 水蒸氣發(fā)生系統(tǒng)30
• 2.2.3 脫硫劑加料系統(tǒng)30-31
• 2.2.4 雙層濾料床系統(tǒng)31-32
• 2.2.5 溫度控制系統(tǒng)32
• 2.2.6 氣體檢測系統(tǒng)32-33
• 2.3 活性評價實驗步驟33-35
• 3 雙層濾料床中赤泥高溫煤氣脫硫劑的脫硫性能35-50
• 3.1 引言35
• 3.2 實驗原料及工藝條件35-37
• 3.2.1 實驗原料35-36
• 3.2.2 工藝條件36
• 3.2.3 脫硫劑活性評價指標(biāo)36-37
• 3.3 實驗結(jié)果分析37-49
• 3.3.1 溫度對赤泥脫硫性能的影響37-39
• 3.3.2 鐵硫比（摩爾比）對赤泥脫硫性能的影響39-42
• 3.3.3 脫硫劑的重復(fù)吸附42-43
• 3.3.4 改變加料方式對赤泥脫硫的影響43-44
• 3.3.5 水蒸汽含量對赤泥脫硫特性的影響44-46
• 3.3.6 過濾速度對赤泥脫硫特性的影響46-47
• 3.3.7 粒徑對赤泥脫硫效率的影響47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 4 鐵酸鋅高溫煤氣脫硫劑的制備50-54
• 4.1 引言50
• 4.2 影響鐵酸鋅制備的因素50-51
• 4.2.1 中和過程中的加料方式50
• 4.2.2 共沉淀溫度50-51
• 4.2.3 沉淀時的PH 值51
• 4.2.4 沉淀時的滴定速度51
• 4.2.5 沉淀物的干燥51
• 4.2.6 焙燒溫度51
• 4.3 鐵酸鋅脫硫劑的制備51-52
• 4.3.1 制備方法51-52
• 4.3.2 制備步驟52
• 4.4 鐵酸鋅脫硫劑的制備結(jié)果52-54
• 5 雙層濾料床中鐵酸鋅高溫煤氣脫硫劑的脫硫性能54-61
• 5.1 引言54
• 5.2 工藝條件54
• 5.3 結(jié)果分析54-59
• 5.3.1 溫度對鐵酸鋅脫硫性能的影響54-55
• 5.3.2 還原氣氛對鐵酸鋅脫硫性能的影響55-56
• 5.3.3 不同焙燒溫度對脫硫性能的影響56-57
• 5.3.4 不同 Fe2O3/ZnO 摩爾比對脫硫性能的影響57-58
• 5.3.5 過濾速度對脫硫性能的影響58
• 5.3.6 水氣氛對脫硫性能的影響58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 6 雙層濾料床煤氣凈化新工藝61-63
• 7 結(jié)論及今后工作的建議63-65
• 7.1 結(jié)論63-64
• 7.2 今后工作的建議64-65
• 參考文獻65-70
• 附錄A70-72
• 在學(xué)研究成果72-73
• 致謝73

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

硫化氫脫除技術(shù)研究進展    劉小群,江宏富,姚文銳

共沉淀-超臨界干燥法制備納米Cu/3Y-ZrO_2復(fù)合材料及脫硫性能研究    汪慧峰;顧華志;汪厚植;宋申華;

一氧化碳和氧對氧化鋅脫硫行為的影響    樊惠玲,郭漢賢,李春虎,謝克昌

赤泥的綜合利用和安全堆存    陳蓓;陳素英;

ZnFe_2O_4高溫煤氣脫硫劑的還原與硫化    樸玲鈺,李春虎,李彥旭

高溫煤氣脫硫劑的研究進展    葛曉華,郭波,常麗萍

高溫煤氣脫硫劑鐵酸鋅的性能及再生研究    于芳芳;張志娟;伍健東;

鐵酸鋅高溫煤氣脫硫劑的活性評價及表征    許鴻雁,李春虎,梁美生,王永剛

金屬氧化物固定床脫硫的動力學(xué)行為    王恩過,郭漢賢

石灰石高溫煤氣脫硫的試驗研究    夏迎迎;付煒;田大林;王亦飛;王輔臣;

氧化鐵高溫煤氣脫硫行為及助劑影響規(guī)律的研究    樊惠玲

鐵酸鋅高溫煤氣脫硫行為及氣氛效應(yīng)研究    梁美生

雙層濾料床高溫?zé)煔獬龎m脫硫一體化研究    武樂

鐵鋅脫硫劑的研究    楊艷

氧化鈰高溫煤氣脫硫劑的制備與活性評價    高春珍

干法煙氣脫硫反應(yīng)器的研究    李延平

以粉煤灰為載體的鐵鈰高溫煤氣脫硫劑脫硫行為的研究    謝巍

高溫煤氣脫硫劑金屬氧化物間的相互作用    朱永軍

氧化鐵基高溫煤氣脫硫劑再生研究    侯鵬飛

超聲波輔助共沉淀法制備高溫煤氣脫硫劑鐵酸鋅    謝燕青

Ln_2O_3/x-13分子篩擔(dān)載型催化劑在合成DOP中的催化活性    呂布,吳培云

硫化氫脫除技術(shù)研究進展    劉小群,江宏富,姚文銳

低水工況常溫氧化鐵精脫硫劑的研制    彭勇,張林

Ln_2O_3/x-13分子篩擔(dān)載型催化劑的制備及其在合成DOP中的催化活性    王守柱,陳其瑞

納米CeO_2的制備方法及應(yīng)用研究進展    陳汝芬

循環(huán)鎂法煙氣脫硫產(chǎn)物MgSO_3的熱解回用工藝研究    張曉偉;魯軍;

拜耳法赤泥深度還原提鐵實驗    賈巖;倪文;王中杰;高術(shù)杰;封金鵬;

原油中硫化氫脫除技術(shù)研究    王添一;

淀粉用Y-Ru催化劑制取山梨醇    尹一兵;鄧芳龍;付振庭;

箱裝體模塊內(nèi)氣體凈化技術(shù)研究    崔建偉;徐筱欣;韓小波;

淺述氧化鋁工業(yè)的尾渣處理問題    婁世彬;

裂解汽油二段加氫催化劑器外預(yù)硫化本征動力學(xué)研究    張健偉;董群;門亞男;

脫毒催化劑現(xiàn)狀及其進展    趙驤;

VOC催化燃燒技術(shù)    譚明俠;王國軍;謝建川;

高溫煤氣脫硫劑研究進展    宋娥媚;謝麗娜;

消煙脫硫除臭一體化凈化技術(shù) 前置噴淋篩網(wǎng)的靜電式煙炱凈化器    黃清豹;

利用堿廠白泥和鋼廠赤泥生產(chǎn)高效煙氣脫硫劑的研究    張新玲;李春虎;于英民;張麗;王文泰;

鐵酸鋅高溫煤氣脫硫劑的還原行為的氣氛效應(yīng)及助劑的影響    梁美生;李春虎;謝克昌;王寶俊;

我國主要赤泥種類及其對環(huán)境的影響    南相莉;張廷安;劉燕;豆志河;趙秋月;蔣孝麗;

我國赤泥的綜合利用分析    南相莉;張廷安;劉燕;豆志河;

納米碳纖維的批量制備技術(shù)與裝置研究    張勇

煤的氣化反應(yīng)行為及氣化為基礎(chǔ)的先進能源動力系統(tǒng)研究    鞠付棟

利用臭氧及活性分子協(xié)同脫除多種污染物的實驗及機理研究    姜樹棟

富鍺閃鋅礦氧壓酸浸過程中鍺的行為研究    梁鐸強

栲膠脫硫工藝副產(chǎn)物生成機理及影響因素的研究    牛艷霞

脫硝反應(yīng)器流場與反應(yīng)物混合模擬優(yōu)化    陳蓮芳

真空碳熱還原處理含鋅氧化礦獲得高純鋅研究    熊利芝

內(nèi)置式微波無極紫外燈處理氣態(tài)污染物的研究    孫曉

泡桐在水中催化液化基礎(chǔ)研究    衡明星

NO的常溫催化氧化及堿液吸收脫除NO_x過程研究    劉華彥

SCR煙氣脫氮催化劑及技術(shù)研究    宋濤

赤泥回收利用工藝的研究    陳來保

利用鋼廠赤泥和堿廠白泥研制燃?xì)猓℉_2S）脫硫劑    王志濤

微型流化床反應(yīng)分析儀的應(yīng)用    朱劍虹

Cu-Cr-Ce/TiO_2-SiO_2和CuSO_4-V_2O_5/TiO_2低溫催化還原NO_x性能研究    羅河

甲醇?xì)庀嗝撍贫酌训拇呋瘎┭芯?nbsp;   湯紅池

鐵錳系氧化物脫除合成氣中羰基硫的應(yīng)用基礎(chǔ)研究    柏勇

超聲浸漬法、溶膠凝膠法制備高溫煤氣脫硫劑    孫劍峰

非均相類Fenton試劑的制備及其在焦化廢水處理中的應(yīng)用研究    郭晶晶

活性炭基催化水解羰基硫催化劑的篩選及動力學(xué)研究    于麗麗

袋式除塵器的發(fā)展及其在高溫條件下的應(yīng)用    桑亮;孫體昌;楊景玲;石晶;

凈化高溫?zé)煔獾膭傂蕴沾蛇^濾裝置    濮荷生

過渡金屬硫化物催化劑上SO_2的還原    胡大為,秦永寧,馬智,韓森

氧化銅／氧化鋯甲醇合成催化劑的性能研究    劉源，鐘炳，王琴，彭少逸

二氧化鈰還原表面上水煤氣變換反應(yīng)機理    金恒芳，胡延平，李燦，辛勤

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)在CO還原SO_2催化脫硫中的作用    陳愛平,馬建新,方明,劉毅庭

共沉淀-超臨界干燥法制備納米Cu/3Y-ZrO_2復(fù)合材料及脫硫性能研究    汪慧峰;顧華志;汪厚植;宋申華;

我國氧化鋁生產(chǎn)的綜合回收與利用    楊志民

氧化鐵系脫硫劑在移動床中脫除SO_2的實驗研究    劉世斌，李存儒

熱煤氣脫硫——鐵酸鋅脫硫劑的優(yōu)化    劉早春,沙興中

氧化鐵高溫煤氣脫硫行為及助劑影響規(guī)律的研究    樊惠玲

移動床顆粒層過濾系統(tǒng)高溫高壓除塵研究    郜時旺

鐵酸鋅高溫煤氣脫硫行為及氣氛效應(yīng)研究    梁美生

粉煤灰水熱化合反應(yīng)制備鈣基煙氣脫硫劑    王晉剛

垃圾焚燒煙氣高溫干式凈化及其機理研究    林瑜

IGCC和聯(lián)產(chǎn)的系統(tǒng)研究    徐祥

低床層煙炱和石灰粉混合物吸附法煙氣脫硫?qū)嶒炑芯?nbsp;   張小廣

粒狀脫硫劑脫硫性能及脫硫裝置的研究    張佩芳

飛灰/Ca(OH)_2水合脫硫劑制備及脫硫效果實驗研究    王慧

氧化鈰高溫煤氣脫硫劑的制備與活性評價    高春珍

循環(huán)流反應(yīng)器軟錳礦煙氣脫硫研究    邱梅

粉煤灰提高鈣基脫硫劑效率的研究    陳宏國

添加金屬氧化物對脫硫劑脫硫性能影響的研究    黃紅

帶靜電促進的顆粒層過濾器高溫煤氣除塵研究    陶繼業(yè)

OMC法煤氣脫硫裝置的操作經(jīng)驗    王正衛(wèi)

河北鋼鐵集團邯鋼煤氣脫硫項目正式啟動    

煤氣脫硫裝置的操作管理經(jīng)驗    劉國占,李榮才,張玉清

活性炭脫除煤氣中H_2S的氣氛影響及動力學(xué)研究    張郃;趙建濤;方惠斌;房倚天;

苦味酸法煤氣脫硫工藝的改進    商碧松

VASC/SCL法脫硫裝置的試運行情況    白巧枝,李德新,宋英臣,鄭文華,白守明,張紀(jì)民

煤氣脫硫方案的探討    李羨宇,張立冬,楊濱,李江寧

寶鋼二、三期煤氣脫硫裝置制酸工藝的比較    惠文明,金學(xué)文

碘量法測定煤氣脫硫液中的硫氰酸鈉    李建國,趙金龍,李佳鋒

用CaO固定床脫除熱煤氣中H_2S的實驗及數(shù)學(xué)模型    肖興國,徐仁賢,徐長青,肖俊

氨法HPF煤氣脫硫的現(xiàn)狀及改進    羅亮;陳永宏;李利紅;孫熙鐘;伍林叢;

新型脫硫技術(shù)在礦區(qū)環(huán)境保護中的應(yīng)用    趙偉;

帽罩式塔板脫硫塔的改造和使用    葉飛;

鐵基脫硫劑的動態(tài)再生    郝昌清;張德祥;吳亭亭;

焦化脫硫硫泡沫處理工藝選擇    李國亮;欒兆愛;蔣秀香;

萊鋼焦化廠脫硫廢液處理技術(shù)    李國亮;欒兆愛;蔣秀香;李國軍;

邯鋼億元焦化煤氣脫硫項目投產(chǎn)    通訊員 林峪斌　侯俊濤 尹現(xiàn)剛 記者 常素莉

打造綠色鋼企    吳香玉

同煤煤氣廠：廢水治理還需努力    劉雙英

治理工程筑牢污染減排根基    記者 柳堯杰

新疆公司積極推進電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)    記者 李易峰

堯都區(qū) 重點工程建設(shè)夯實環(huán)?；A(chǔ)    記者 閆璟

氨法脫硫：戰(zhàn)場豈止在化工    危麗瓊　張木早 森林 祁般 吳銘 華新 程遠(yuǎn) 屈紅彬

敢做交鑰匙工程的小企業(yè)    首席記者 劉作明

義井鎮(zhèn)加快綠色節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐    馬秀萍　柴國強

單乙醇膠脫硫與酸性氣體制酸的組合工藝    焦玉杰 要步軒

半焦負(fù)載鋅錳銅吸附劑的加壓浸漬法制備及其中溫煤氣脫硫性能的研究    鄭仙榮

介孔高溫煤氣脫硫劑的研制與性能研究    張鳳梅

焦化廠煤氣脫硫工藝方法的選擇和應(yīng)用    杜若

鐵錳基中溫煤氣脫硫吸附劑的氣氛效應(yīng)研究    王海堂

影響煤氣脫硫活塞式壓縮機排氣量的機理研究及其改造    陳勇

添加CeO_2對ZnFe_2O_4/ASC脫除中高溫煤氣中H_2S的影響    郭婷

鐵基吸附劑同時脫除模擬煤氣中單質(zhì)汞和硫化氫的研究    張云鵬

褐煤加壓浸漬制備中溫煤氣脫硫用負(fù)載型吸附劑的研究    董玉榮

超（亞）臨界水浸漬法制備錳基中溫煤氣脫硫劑的研究    劉煉偉

聚乙二醇二甲醚（NHD）脫硫系統(tǒng)模擬與優(yōu)化改造    廖小敏

活性炭載體對超臨界水浸漬法制備負(fù)載型錳基中溫煤氣脫硫劑的影響研究    秦皓辰

兗州煤氣化過程的數(shù)值模擬    宋志春