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《太原理工大学》 2012年
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改性活性焦烟气脱硫的研究

郭姣姣  
【摘要】:我国是以煤炭为主要能源的大国,煤炭资源丰富而石油和天然气短缺。我国资源赋存的特点,决定了解决中国的能源问题必须以煤为主,但是在开发利用煤炭资源的同时,燃煤产生的环境污染问题已经日益恶化,严重制约了我国经济社会的可持续发展。活性焦烟气脱硫是一种先进的干法脱硫技术,它既克服了目前广泛应用的石灰石/石膏湿法脱硫技术存在的耗水量大、二次污染等缺陷,同时又可回收硫资源并脱除多种污染物,对于我国煤炭资源丰富但水资源匮乏的西部地区有很好的适用性。 本论文在固定床装置上考察不同煤种活性焦的脱硫性能并与商业活性焦进行脱硫和再生性能对比实验;同时考察工艺参数和改性方法对乌拉山活性焦脱硫性能的影响并进行脱硫动力学研究。通过酸碱滴定、N2吸附、X射线表面光电子能谱、傅里叶红外光谱等方法对活性焦的表面物理和化学性质进行表征和分析。结果如下: 1.四种不同煤种活性焦的脱硫优劣顺序为:乌拉山活性焦内蒙活性焦神木活性焦彬县活性焦。乌拉山活性焦脱硫和再生性能均优于商业活性焦,在考虑成本的情况下,优先选用直接加热再生法。实验发现孔隙结构对活性焦脱硫性能有一定影响,但不是决定性因素,对活性焦脱硫性能影响较大的是活性焦的表面化学性质;碱性基团C=O与活性焦的脱硫性能有重要关系。 2.确定适宜脱硫的工艺参数为:活性焦粒径40-60目,空速1000-2000h-1,反应温度100℃,模拟烟气组成SO2500-1000ppm,026%,H2010%。 3.改性研究结果:(1)脱灰处理后,活性焦的脱硫性能明显提高,酸洗脱灰的脱硫效果优于酸碱脱灰。(2)硝酸改性后活性焦的碘值和表面碱性基团含量增加,脱硫性能提高,适宜的硝酸改性条件:硝酸浓度15%-30%,活化时间90min,活化温度100℃,煅烧温度500℃。(3)浸渍硝酸铝和硝酸铜改性活性焦脱硫效果最好,与原样相比硫容提高40%以上。 4.根据对吸附反应减速阶段的拟合,得到了活性焦的吸附速率表达式和有关参数值。拟合结果表明:在温度60-140℃之间,吸附速率常数K随温度的增加先增大后减小,这说明温度过高不利于活性焦对SO2的吸附转化。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X701.3

【参考文献】
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