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《四川大学》 2004年
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新型炭法烟气脱硫过程动力学研究

陈军辉  
【摘要】:本文针对新型炭法烟气脱硫技术研究开发与推广应用的关键问题,分别进行了活性炭纤维脱硫剂、实验室反应器与活性炭纤维催化三相脱硫本征动力学、宏观动力学及气固两相宏观动力学的研究。 首先在间歇搅拌釜式反应器中对浸渍法处理过的活性炭纤维进行了表面性质的脱硫效率的研究,得出表面化学性质对ACF的脱硫性能影响较大,并且CsNO_3对浸渍过的ACF在脱硫效率和脱硫时间上都有很大改善的结论。 在此基础上进行了ACF催化脱硫本征动力学实验实验,得出了消除内外扩散影响的反应速率方程,归纳得到在空速5000-20000Nm~3/h.t_(ACF),温度在30-150℃,SO_2浓度为1000-10000ml/m3和O_2含量为5%-18%的实验条件下其本征动力学方程:,及其反应活化能9607.6J/mol。对此方程进行模型值与实验数据的拟合检验和方差检验,发现其误差很小。在此基础上进一步研究了ACF催化脱硫的反应机理。 自行设计并研制了能适用于本实验气—液—固三相颗粒级宏观动力学反应的TRSR—A(Three Phase Spinning Reactor)气—液—固三相转筐反应器。在此反应器的基础上进行了ACF催化脱硫颗粒级宏观动力学实验。在与本征动力学实验相同的实验条件下,得出颗粒级宏观动力学方程为:活化能E=3908.53J/mol。使用非线性最小二乘优化法估值得到了模型参数值,将实测数据与模型计算值进行拟合检验和方差检验,发现其误差很小。对反应进行了正交分析,得到了反应最佳条件与反应中各影响因素对其的影响情况。并且还测定了ACF催化脱硫 一-一---一一-一一一一竺巡左题全釜位途宝一「 ACF的催化剂效率因子,发现测定的ACF催化剂效率因子与ACF催化剂效率 因子理论值间吻合较好,说明此催化剂可用于工业装置的设计。 最后还对ACF催化脱硫做了气一固两相颗粒级宏观动力学实验,得到了 其动力学方程为:*一。.00263exP(一典)c拐黔ct?卿,E一3426.46)/m。、, RT 及其催化脱硫气固两相时最佳的条件与影响因素的重要性,为进一步的研究 奠定了基础。 关键词活性炭纤维催化反应器本征动力学宏观动力学
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X701.3

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