超重力氧化還原法用于天然氣脫硫的研究

【摘要】： 硫化氫(H_2S)是一種有毒有害氣體，主要產(chǎn)生于各種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，也存在于天然的動(dòng)植物體在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中的自然腐敗過(guò)程中。它的存在不僅影響用戶的人身健康，而且在濕熱的條件下，對(duì)金屬管道和設(shè)備具有嚴(yán)重的腐蝕性。輸氣管網(wǎng)受到硫化氫腐蝕開(kāi)裂造成的破壞事故時(shí)有發(fā)生。為此，我國(guó)及國(guó)外一些國(guó)家對(duì)不同環(huán)境下的硫化氫允許濃度進(jìn)行了嚴(yán)格限制，要求天然氣在使用之前必須經(jīng)過(guò)脫硫處理。若將其直接排放或燃燒后轉(zhuǎn)變成二氧化硫排放，均會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。所以無(wú)論是從環(huán)境還是從生產(chǎn)考慮都必須進(jìn)行脫硫。鑒于此，本論文將超重力技術(shù)和氧化還原法結(jié)合應(yīng)用于天然氣脫硫，嘗試絡(luò)合鐵，888，ADA三種不同脫硫劑在超重機(jī)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，選出最適合超重機(jī)的脫硫劑。全文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1．在超重機(jī)中，考察了原料氣中硫化氫濃度，原料氣中氣體流量，脫硫液流量，超重機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和脫硫液pH值等因素對(duì)絡(luò)合鐵，888，ADA三種不同脫硫劑體系中H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)三種體系共同的最佳工藝條件是：原料氣氣體流量是4m~3·h~(-1)，脫硫液的流量是1000 L·h~(-1)，超重機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是1200r·min~(-1)，此時(shí)，H_2S都可以脫除到20mg／m~3，符合國(guó)家要求的小于20mg／m~3的H_2S排放標(biāo)準(zhǔn)，H_2S脫除率都可以達(dá)到99.9％左右。 2．在絡(luò)合鐵、888和888+ADA三種體系中，超重機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)絡(luò)合鐵體系的強(qiáng)化傳質(zhì)作用最顯著，絡(luò)合鐵體系堿消耗量最少、最經(jīng)濟(jì)，同時(shí)H_2S脫除率99.9％左右，完全能夠達(dá)到國(guó)家要求，具有很強(qiáng)的工業(yè)化前景。 【關(guān)鍵詞】：天然氣 氧化還原法 絡(luò)合鐵 888 ADA 脫硫 超重力技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TE644
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 第一章 文獻(xiàn)綜述17-35
• 1.1 硫化氫的簡(jiǎn)介17
• 1.2 硫化氫吸收凈化方法17-28
• 1.2.1 干法17-22
• 1.2.1.1 鐵法18
• 1.2.1.2 氧化鐵法18
• 1.2.1.3 NCA 固體吸收法18-19
• 1.2.1.4 氧化鋅法19
• 1.2.1.5 活性炭法19-20
• 1.2.1.6 分子篩法20
• 1.2.1.7 錳礦脫硫20
• 1.2.1.8 離子交換樹(shù)脂法20-21
• 1.2.1.9 電子束照射分解法21
• 1.2.1.10 膜分離法21
• 1.2.1.11 生化脫硫法21-22
• 1.2.2 液體吸收法22-23
• 1.2.2.1 化學(xué)吸收法22
• 1.2.2.2 物理吸收法22-23
• 1.2.2.3 物理—化學(xué)吸收法23
• 1.2.3 吸收氧化法23-27
• 1.2.3.1 費(fèi)羅克斯法23-24
• 1.2.3.2 砷堿法(Thylox法)24
• 1.2.3.3 改良砷堿法(G-V法)24-25
• 1.2.3.4 蒽醌二磺酸鈉法(ADA法)25
• 1.2.3.5 絡(luò)合鐵法(鐵基工藝)25-26
• 1.2.3.6 氨水催化法(Perox法)26
• 1.2.3.7 PDS工藝26-27
• 1.2.4 最新工藝27-28
• 1.2.4.1 微生物脫硫技術(shù)在天然氣凈化中的應(yīng)用27
• 1.2.4.2 臭氧氧化法27
• 1.2.4.3 二氧化硫法27-28
• 1.2.4.4 電化學(xué)法28
• 1.3 超重力技術(shù)28-33
• 1.3.1 超重力技術(shù)發(fā)展概況28-29
• 1.3.1.1 國(guó)外發(fā)展概況28
• 1.3.1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況28-29
• 1.3.2 超重力技術(shù)的基本原理29
• 1.3.3 應(yīng)用超重力技術(shù)的旋轉(zhuǎn)填充床29-30
• 1.3.3.1 超重力旋轉(zhuǎn)填充床的基本結(jié)構(gòu)和工作原理29-30
• 1.3.3.2 超重力旋轉(zhuǎn)填充床的特點(diǎn)30
• 1.3.4 超重力技術(shù)的應(yīng)用30-33
• 1.3.4.1 在制備納米材料中的應(yīng)用31
• 1.3.4.2 在脫硫中的應(yīng)用31-32
• 1.3.4.3 在強(qiáng)化除塵過(guò)程中的應(yīng)用32-33
• 1.3.4.4 在油田注水脫氧中的應(yīng)用33
• 1.3.4.5 在生物氧化反應(yīng)中的應(yīng)用33
• 1.4 選題的目的、意義及研究的主要內(nèi)容33-35
• 第二章 超重力氧化還原法脫硫工藝的實(shí)驗(yàn)35-38
• 2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備部分35
• 2.1.1 各種儀器、設(shè)備35
• 2.1.2 原料及輔助試劑35
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分35-36
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置35-36
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法36
• 2.2.3 分析方法36
• 2.3 氣相傳質(zhì)系數(shù)模型的建立36-38
• 第三章 超重力絡(luò)合鐵法脫硫的探索性研究38-44
• 3.1 絡(luò)合鐵法脫硫反應(yīng)機(jī)理38
• 3.2 絡(luò)合鐵法脫硫?qū)嶒?yàn)結(jié)果與討論38-42
• 3.2.1 絡(luò)合鐵法原料氣中H_2S濃度對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響38-39
• 3.2.2 絡(luò)合鐵法原料氣中氣體流量對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響39-40
• 3.2.3 絡(luò)合鐵法脫硫液流量對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響40-41
• 3.2.4 絡(luò)合鐵法超重機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響41-42
• 3.2.5 絡(luò)合鐵法脫硫液pH值對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 第四章 888 法脫硫工藝的研究44-49
• 4.1 888脫硫催化劑物化性質(zhì)44
• 4.2 888脫硫機(jī)理44
• 4.3 888法脫硫?qū)嶒?yàn)結(jié)果與討論44-48
• 4.3.1 888法原料氣中H_2S濃度對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響44-45
• 4.3.2 888法原料氣中氣體流量對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響45-46
• 4.3.3 888法脫硫液流量對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響46
• 4.3.4 888法超重機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響46-47
• 4.3.5 888法脫硫液pH值對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 888+ADA 法脫硫工藝的研究49-53
• 5.1 ADA法的介紹49
• 5.2 ADA法脫硫反應(yīng)機(jī)理49
• 5.3 888+ADA法脫硫?qū)嶒?yàn)結(jié)果與討論49-52
• 5.3.1 888+ADA法原料氣中H_2S濃度對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響49-50
• 5.3.2 888+ADA法脫硫液流量對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響50-51
• 5.3.3 888+ADA法超重機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響51
• 5.3.4 888+ADA法脫硫液pH值對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響51-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 第六章 絡(luò)合鐵、888、888+ADA 三種脫硫劑比較的研究53-60
• 6.1 絡(luò)合鐵、888 和 888+ADA 三種脫硫劑的實(shí)驗(yàn)比較結(jié)果與討論53-58
• 6.1.1 絡(luò)合鐵、888 和 888+ADA 三種脫硫劑條件下,原料氣中H_2S濃度對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響53-54
• 6.1.2 絡(luò)合鐵和 888 兩種脫硫劑條件下,原料氣中氣體流量對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響54-55
• 6.1.3 絡(luò)合鐵、888 和 888+ADA 三種脫硫劑條件下,脫硫液流量對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響55-56
• 6.1.4 絡(luò)合鐵、888和888+ADA三種脫硫劑條件下,超重機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響56-57
• 6.1.5 絡(luò)合鐵、888和888+ADA三種脫硫劑條件下,脫硫液pH值對(duì)H_2S脫除率和氣相傳質(zhì)系數(shù)的影響57-58
• 6.2 本章小結(jié)58-60
• 第七章 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 致謝64-65
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65-66
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介66-67
• 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書67-68

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Adaptec專注數(shù)據(jù)存儲(chǔ)    李檸

新糖尿病藥物研發(fā)情況在ADA會(huì)議上引發(fā)關(guān)注    王超宇　譯

在技術(shù)發(fā)展的浪尖揚(yáng)帆    本報(bào)記者 李檸

Adaptec的SAN策略    本報(bào)記者 孟昭暉

重慶天然氣凈化總廠處理量突破80億立方米    王燕 通訊員　段練 閔軍

Adaptec:眺望“后”SCSI時(shí)代    本報(bào)記者 賀宏良

ADA糖尿病診治指南亮點(diǎn)關(guān)注    駐京記者 王丹

為新世紀(jì)化學(xué)工業(yè)發(fā)展加速    $$陳建峰 教授，博士生導(dǎo)師，北京化工大學(xué)教育部超重力工程研究中心主任，$$國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（“863”計(jì)劃）$$新材料領(lǐng)域特種功能材料技術(shù)主題組專家，$$中國(guó)顆粒研究學(xué)會(huì)超微顆粒專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員、秘書長(zhǎng)。

油田輕烴分餾與精制技術(shù)研究    王志恒

噴動(dòng)床內(nèi)半焦顆粒煙氣脫硫技術(shù)研究    邢力超

新型溶劑高效吸收凈化高酸性石油天然氣技術(shù)開(kāi)發(fā)研究    章建華

旋轉(zhuǎn)床內(nèi)液體流動(dòng)與傳質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究和計(jì)算模擬    張軍

變壓過(guò)程脫除氣體中微量硫化氫的研究    鐘立梅

二甲醚催化氧化反應(yīng)的基礎(chǔ)研究    孫明

超重機(jī)轉(zhuǎn)子填料內(nèi)液體流動(dòng)的觀測(cè)與研究    郭鍇

煤的電化學(xué)脫硫基礎(chǔ)研究    李登新

模擬柴油生物脫硫機(jī)理及動(dòng)力學(xué)研究    陳晗

腺苷信號(hào)通路在陰莖異常勃起及纖維化中的作用機(jī)理研究    文甲明

超重力氧化還原法用于天然氣脫硫的研究    冷繼斌

超重力技術(shù)應(yīng)用于乙烯廢堿液處理的探索性研究    胡霞國(guó)

超重力吸收法脫除H_2S的實(shí)驗(yàn)研究    李華

石嘴山電廠脫硫項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境影響評(píng)價(jià)    王勇

川東北高含硫天然氣脫硫凈化技術(shù)研究    溫崇榮

含硼生鐵脫硫預(yù)處理熱模擬實(shí)驗(yàn)研究    劉奇

海洋硫酸多糖不同脫硫方法的比較研究    劉鑫

水煤漿燃前還原脫硫新技術(shù)研究    沈亞飛

超重力并流除塵技術(shù)的研究    柳巍

天然氣凈化精制過(guò)程仿真研究    丁仁嶺