超重力法脫除焦?fàn)t煤氣中硫化氫氣體的實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】：焦?fàn)t煤氣作為煉焦產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品常含有一定量硫化氫氣體,隨著其在城市供氣、燃燒發(fā)電、制甲醇等領(lǐng)域的廣泛使用,硫化氫氣體的深度脫除顯得尤為重要,因?yàn)榱蚧瘹洳粌H能污染環(huán)境,危害人體健康,而且在設(shè)備腐蝕和催化劑中毒方面產(chǎn)生重要不利影響。目前,經(jīng)脫硫過程后氣體中硫化氫的含量通常高于100mg/Nm3,很難滿足環(huán)保和煤氣深加工的要求,因此,對于焦?fàn)t煤氣中硫化氫的深度脫除硫技術(shù)的開發(fā)要求迫切。 本實(shí)驗(yàn)以空氣和硫化氫模擬低濃度硫化氫氣體,采用旋轉(zhuǎn)填充床為吸收設(shè)備,以碳酸鈉溶液為吸收液,“888”為脫硫催化劑,進(jìn)行了硫化氫吸收實(shí)驗(yàn),考察了碳酸鈉濃度、液氣比、進(jìn)口硫化氫濃度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和吸收液溫度對脫硫率的影響,推導(dǎo)了旋轉(zhuǎn)填充床中氣相體積傳質(zhì)系數(shù)民α的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并討論了各因素(碳酸鈉濃度、液氣比、進(jìn)口硫化氫濃度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和吸收液溫度)對KGα的影響。同時(shí),在填料塔中做了硫化氫吸收實(shí)驗(yàn),比較了不同條件(碳酸鈉濃度、液氣比、進(jìn)口硫化氫濃度和吸收液溫度)下填料塔和旋轉(zhuǎn)填充床的脫硫效果。進(jìn)行了脫硫富液的再生實(shí)驗(yàn),確定了各因素對脫硫效果的影響的顯著性順序,考察了再生塔中液體流量、空氣流量、再生時(shí)間和溫度對再生率的影響規(guī)律。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,旋轉(zhuǎn)填充床中脫硫率和氣相體積傳質(zhì)系數(shù)KGα隨碳酸鈉濃度、液氣比和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增大先增大而后趨于穩(wěn)定,隨進(jìn)口硫化氫濃度的增大而降低,溫度的影響較小,RPB中吸收H2S的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：碳酸鈉濃度為0.15mol·L-1，轉(zhuǎn)速為1400r·min-1,液氣比為14L·m-3,溫度為313K,此時(shí),脫硫率可達(dá)98%以上；在液氣比、碳酸鈉濃度、進(jìn)口硫化氫濃度和吸收液溫度相同條件下,旋轉(zhuǎn)填充床脫硫率要高于填料塔；各因素對再生率影響顯著性順序?yàn)椋阂后w流量再生時(shí)間空氣流量溫度,且再生率隨液體流量的增大而減小,隨再生時(shí)間、空氣流量和溫度的增大而增大,再生塔中最佳再生條件為：液體流量為20L·h-1,空氣流量為480L·h-1,再生時(shí)間為30min,再生溫度為318K。 【關(guān)鍵詞】：焦?fàn)t煤氣 硫化氫 旋轉(zhuǎn)填充床 脫硫率 氣相體積傳質(zhì)系數(shù)K_Ga 再生
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TQ546.5
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 符號說明16-17
• 第一章 文獻(xiàn)綜述17-33
• 1.1 課題研究背景17-19
• 1.1.1 硫化氫的危害17
• 1.1.2 國內(nèi)焦?fàn)t煤氣脫硫工藝發(fā)展概述17-18
• 1.1.3 國外焦?fàn)t煤氣脫硫工藝發(fā)展概述18-19
• 1.2 常用脫硫方法及特點(diǎn)19-31
• 1.2.1 干式工藝19-22
• 1.2.1.1 活性炭法19-20
• 1.2.1.2 氧化鐵法20-21
• 1.2.1.3 氧化鋅法21-22
• 1.2.2 濕式吸收工藝22-25
• 1.2.2.1 真空碳酸鹽法22-23
• 1.2.2.2 AS循環(huán)洗滌法23-24
• 1.2.2.3 Sulfiban法24-25
• 1.2.3 濕式氧化工藝25-31
• 1.2.3.1 ADA法25-26
• 1.2.3.2 絡(luò)合鐵法26-27
• 1.2.3.3 TH法27-28
• 1.2.3.4 FRC法28-29
• 1.2.3.5 栲膠法29-30
• 1.2.3.6 PDS法30-31
• 1.3 超重力技術(shù)簡介31
• 1.4 課題選題意義和研究內(nèi)容31-33
• 1.4.1 選題意義31-32
• 1.4.2 課題研究內(nèi)容32-33
• 第二章 RPB中H_2S吸收實(shí)驗(yàn)和氣相體積傳質(zhì)系數(shù)的研究33-47
• 2.1 888法脫硫過程催化機(jī)理33
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備33-36
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑33
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備33-34
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)流程34-35
• 2.2.4 分析方法35-36
• 2.2.5 數(shù)據(jù)處理方法36
• 2.3 RPB中H_2S吸收實(shí)驗(yàn)36-40
• 2.3.1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對脫硫率的影響36-37
• 2.3.2 液氣比對脫硫率的影響37-38
• 2.3.3 進(jìn)口硫化氫濃度對脫硫率的影響38-39
• 2.3.4 溫度對脫硫率的影響39-40
• 2.4 RPB中氣相體積傳質(zhì)系數(shù)的研究40-45
• 2.4.1 K_(Ga)表達(dá)式的推導(dǎo)40-42
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論42-45
• 2.4.2.1 碳酸鈉濃度對氣相體積傳質(zhì)系數(shù)的影響42
• 2.4.2.2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對氣相體積傳質(zhì)系數(shù)的影響42-43
• 2.4.2.3 液氣比對氣相體積傳質(zhì)系數(shù)的影響43-44
• 2.4.2.4 進(jìn)口H_2S濃度對氣相體積傳質(zhì)系數(shù)的影響44-45
• 2.4.2.5 吸收液溫度對氣相體積傳質(zhì)系數(shù)的影響45
• 2.5 本章小結(jié)45-47
• 第三章 填料塔和RPB中對比吸收實(shí)驗(yàn)47-53
• 3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備47-48
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑47
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器47
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)流程47-48
• 3.1.4 分析方法48
• 3.1.5 數(shù)據(jù)處理方法48
• 3.2 填料塔和RPB對比吸收實(shí)驗(yàn)48-51
• 3.2.1 液氣比對脫硫率影響對比實(shí)驗(yàn)48-49
• 3.2.2 進(jìn)口H_2S濃度對脫硫率影響對比實(shí)驗(yàn)49-50
• 3.2.3 碳酸鈉濃度對脫硫率影響對比實(shí)驗(yàn)50-51
• 3.2.4 溫度對脫硫率影響對比實(shí)驗(yàn)51
• 3.3 本章小結(jié)51-53
• 第四章 脫硫液再生實(shí)驗(yàn)研究53-65
• 4.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器53-57
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑53
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備53-54
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)流程54-55
• 4.1.4 分析方法55-57
• 4.1.5 數(shù)據(jù)處理方法57
• 4.2 攪拌釜中正交實(shí)驗(yàn)57-59
• 4.2.1 正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)57-58
• 4.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果及討論58-59
• 4.3 填料塔中再生實(shí)驗(yàn)59-62
• 4.3.1 液體流量對再生率的影響59-60
• 4.3.2 空氣流量對再生率的影響60-61
• 4.3.3 再生時(shí)間對再生率的影響61-62
• 4.3.4 溫度對再生率的影響62
• 4.4 本章小結(jié)62-65
• 第五章 結(jié)論與建議65-67
• 5.1 結(jié)論65
• 5.2 不足與建議65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-73
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73-75
• 作者和導(dǎo)師簡介75-76
• 附件76-77

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