Zn-Mn-Cu復合氧化物脫硫劑再生性能及其硫化動力學研究.pdf

1、太原理工大學碩士研宄生學位論文ZnMnCu復合氧化物脫硫劑再生性能及其硫化動力學研究摘要中高溫煤氣脫硫技術因其經濟性和對環(huán)境的友好性被公認是煤氣凈化的理想方法。目前中高溫煤氣脫硫主要存在的問題是循環(huán)穩(wěn)定性差、再生困難及氣氛效應嚴重等。鋅基脫硫劑具有脫硫精度高和性能穩(wěn)定等特點，己成為中高溫煤氣精脫硫的重要研宄方向。本文以半焦為載體，氧化鋅、氧化錳和氧化銅為活性組分，釆用加壓浸漬法制備出三組分ZnMnCu復合金屬氧化物脫硫劑Z20M4C6S

2、C，在固定床活性評價裝置上，對其分別在氧氣、水蒸氣和氧氣水蒸氣混合氣氛下的再生性能進行了考察；并在H2、CO、和H2CO氣氛下對其硫化動力學進行了詳細研究。脫硫劑Z20M4C6SC在不同氣氛下再生的研宄結果顯示：1)氧氣對脫硫劑Z20M4C6SC有很好的再生作用，但脫硫劑的表面易于燒結，再生用氣氛中02的最佳濃度是4%2)水蒸氣對脫硫劑Z20M4C6SC有一定的再生作用，且隨著水蒸氣濃度的增加，再生作用明顯，但再生不徹底；3)脫硫劑Z2

3、0M4C6SC在4%〇2與20%H20(g)的混合氣氛下進行再生時，具有較好的再生性能，且能有效抑制脫硫劑再生過程中的燒結。最佳再生溫度是650。C0脫硫劑Z20M4C6SC在H2、CO、和H2CO氣氛下的硫化動力學研究結果顯示：1)含39%H2的氣氛中硫化反應控制區(qū)的活化能Ea為2.4859kJmol，擴散控制區(qū)的活化能Ep為6.717712kJmol2)含33%CO氣氛下的硫化反應反應控制區(qū)的活化能Ea為6.0906kJmol擴散控

4、制區(qū)的活化能Ep為31.8725kJmol；3)39%H2和33%CO共同存在下的氣氛中，硫化反應反應控制區(qū)的活化能Ea為6.2297kJmol，擴散控制區(qū)的活化能Ep為I太原理工大學碩士研宄生學位論文STUDYOFREGENERATIONPERFORMANCEANDDESULFURAZIONKINETICSFORZnMnCuMIXEDMETALOXIDESORBENTSABSTRACTMediumhightemperatureco

5、algasdesulfurizationisregardedasoneofthepromisingcleancoaltechniquesduetoitshighefficiencylowenviromentalpollution.Uptonowthemainproblemsintheimplementationofhightemperaturedesulfurizationtechnologyarethebadcyclestabilit

6、yofsbentsthedifficultregenerationofsbentsandtheseriouseffectsofgasatmosphere.ThestudyofZnbasedsbentfhotgasdesulfurizationwouldbeanattractiveoptionduetoitshighdesulfurizationefficiency.InthispaperthesbentZ20M4C6SCwasprepa

7、redbyhighpressureimpregnationwithsemicokesuppttheactivecomponentsofZnOMnOCuO.TheregenerationperfmancesofZ20M4C6SCwerestudiedinthefixedbedreactundertheoxygenwatervapoxygenwatervapatmosphererespectively.Meanwhilethedesulfu

8、rizationkiicsofZ20M4C6SCsbentwerealsoinvestigatedinthreedifferentatmospheresofH2COH2COmixedgas.TheresultsofZ20M4C6SCsbentregenerationexperimentsshowthattheperfmancesofsbentregenerationpresentsobviousdifferencewiththechan

9、geofambientatmosphere.1)Z20M4C6SChasthegoodregenerationperfmanceundertheoxygenatmospherebutthereexiststhesinteringphenomenononthesurfaceofsbent.Theoptimalconcentrationof02inthegasis4%.2)Watervaphasacertainregenerationfun