复合脱硫剂(锌、铜、锰)的制备及性能

复合脱硫剂(锌、铜、锰)的制备及性能

一、(锌、铜、锰)复合脱硫剂的制备及性能研究(论文文献综述)

李俏春[1](2021)在《SBA-15负载锌基氧化物的煤气脱硫与再生行为研究》文中研究指明2019年,习近平提出“2030碳达峰、2060碳中和”宏伟目标,我国需加速调整优化能源结构,降低煤炭占比,但我国国情决定了短期内煤炭仍将是主要能源,因而目前重中之重在于实现煤炭的洁净高效利用。煤气化是煤炭清洁高效利用过程中的重要环节之一,而煤气中含硫气体会造成催化剂中毒和下游工艺设备管线腐蚀,且煤气中所含硫化氢及其燃烧产生的二氧化硫排放到空气中将还会污染环境,因而使用煤气前必须脱硫。如今,随着环保和相关反应(以煤气为原料)对原料气含硫量要求的提高,对煤气脱硫剂提出了更严格的要求,亟需开发高性能煤气脱硫剂。从理论上分析,SBA-15作为脱硫剂载体使用,其大比表面积有利于硫化氢扩散,较大孔径可减少因活性组分负载引发的孔堵塞,较厚孔壁使其具有较强热稳定性。同时,现有研究表明,掺杂助剂可改善脱硫活性组分氧化锌的分散性,调变锌离子所处的化学环境从而影响脱硫反应活性。针对现有负载型锌基脱硫剂面临的低硫容、难再生等问题,本论文拟制备掺杂型锌基脱硫剂,研究采用SBA-15为载体提高锌基脱硫剂结构稳定性的可行性,在此基础上研究向锌基脱硫剂中掺杂助剂(钴、镍、铈)调变脱硫及再生行为的规律。通过上述研究,结合晶体结构、孔结构、形貌与元素分布等结构分析,得到如下主要研究结果:(1)采用溶胶凝胶法制备了以SBA-15为载体的掺杂型锌基脱硫剂,结果表明,掺杂助剂并未破坏脱硫剂的晶体结构及其有序介孔特性,但改变了脱硫剂表面锌原子外层电子密度,使其碱性增强,利于对酸性气体硫化氢的吸附。脱硫性能分析结果表明,掺杂助剂可有效提高脱硫剂在较高脱硫效率下的硫化性能,且所掺杂助剂的量与类型对脱硫性能有着不同的影响。与未掺杂助剂时相比,掺杂与锌离子离子半径相近的钴离子与镍离子时,脱硫剂的穿透时间(约提升1.22-1.36倍)与硫容(约增加1.27-1.42倍)显着提升。掺杂离子半径较大的铈离子时,掺杂量对脱硫剂的硫化性能至关重要。在一系列脱硫剂中,掺杂类型为镍,且掺入量为锌镍摩尔比20:1的脱硫剂(Zn20Ni1/SBA-15)穿透时间最长(203 min),硫容最高(16%)。此外,值得注意的是,实验中还发现引入助剂可抑制脱硫剂使用过程中羰基硫生成。(2)Zn20Ni1/SBA-15在不同温度下的脱硫再生行为研究结果发现,Zn20Ni1/SBA-15硫化性能随反应温度增加先增后减,并在500℃时脱硫性能达到最佳,其穿透时间为203min,穿透硫容高达16%,这与温度对反应速率的影响有关。程序升温研究发现,掺杂助剂可有效降低氧化锌脱硫剂的再生温度。再生行为研究结果表明,Zn20Ni1/SBA-15的再生性能同时受再生温度与再生氧气浓度影响。随再生温度的增加,脱硫剂再生性能呈先增后减的趋势;随氧气浓度增加亦呈相同趋势。最佳再生条件为温度600℃、氧气浓度4%。此外,掺杂助剂后脱硫剂孔壁厚度增加,有利于脱硫剂使用过程中结构的稳定。5次硫化再生循环结果表明,脱硫剂在多次循环中始终保持高硫容。多次再生后可恢复原有棒状结构与有序介孔特性,且活性组分并未发生明显团聚,这与掺杂助剂后锌基脱硫剂的表现一致。

杨超[2](2021)在《多孔纳米氧化锌基常温精脱硫剂制备及构效关系》文中提出煤气脱硫是实现煤炭清洁利用的关键,在煤化工中占有非常重要的地位。ZnO是非常重要且普遍使用的一类脱硫剂,在工业应用中常作为中温净化把关脱硫剂。但事实上,ZnO与H2S的脱硫反应在常温条件下更具热力学优势,脱硫效率更高,可以满足一些新兴技术如质子交换膜燃料电池等对燃料气中硫含量的严苛要求。然而,受反应动力学的限制,传统ZnO脱硫剂的常温脱硫活性非常低,严重制约其工业化应用。纳米结构ZnO具有纳米级晶粒,可以暴露更多的活性位点,因此理论上它具有较高的常温脱硫活性。结合传质对ZnO脱硫性能的影响,本论文设计制备了两类具有多孔纳米结构的ZnO脱硫剂,即活性炭负载型和锌硅复合型。除了研究孔隙结构、比表面积和晶粒尺寸对ZnO脱硫性能的影响,还重点探讨了ZnO与载体间相互作用、表面碱性、物相组成、异质结和氧空位等化学结构因素对H2S常温脱除性能的影响及影响机制,深入探究了脱硫剂的构效关系。另外,为了避免使用后的脱硫剂形成固废而破坏环境,论文还探索了废脱硫剂在加氢脱硫方面的资源化利用。主要研究内容和结论如下:(1)利用渗氮法对活性炭载体进行氮改性,制备了氮改性活性炭负载的ZnO脱硫剂。氮改性可以增加脱硫剂的表面碱性,还可以调变活性炭载体与ZnO之间的相互作用,诱导ZnO生成晶格缺陷,促进S2-在ZnO晶格内的扩散。氮改性后脱硫剂的最高穿透硫容是未改性脱硫剂的2倍,其高硫容归因于ZnO与H2S的反应吸附和后者在活性炭表面的催化氧化。活性炭表面的化学吸附氧或含氧官能团为催化氧化提供氧源。(2)将MgO引入到活性炭负载的ZnO脱硫剂中,强化了H2S在脱硫过程中的反应吸附和催化氧化,获得了具有更高硫容的双功能ZnO和MgO共负载活性炭脱硫剂。引入MgO后脱硫剂的穿透硫容最高为106.7 mg/g,是未引入MgO脱硫剂穿透硫容的3倍。MgO的促进原理是基于其本身的弱碱性和其在常温条件下对H2S的惰性。在水汽气氛下,MgO可在水膜中持续为脱硫反应提供HS-,进而促进H2S与ZnO之间的反应以及前者在活性炭表面的催化氧化。在干燥气氛下,MgO作为碱性位点可直接捕获H2S中的H质子,为上述脱硫反应提供充足的HS-,从而大幅度提高了脱硫剂的脱硫能力。(3)探索了一种以金属硝酸盐-乙二醇(EG)和正硅酸乙酯为前驱体的新型溶胶凝胶法,制备出了具有高ZnO含量、高分散性和高脱硫性能的多孔纳米结构ZnO/Si O2复合脱硫剂。采用密闭干燥且增加溶胶体系中EG和硝酸锌摩尔比,使EG在干燥过程中与硅羟基或水形成大量氢键,以避免EG被硝酸锌氧化并抑制硅羟基交联缩合。前者防止了在ZnO表面形成惰性的单配位ZnCO3物种,后者有助于在脱硫剂中形成发达的介孔孔隙。另外,EG在焙烧过程中作为燃料,促进了硝酸锌分解和增加了脱硫剂的比表面积。制备脱硫剂的穿透硫容最高可达108.9 mg/g。(4)在上述溶胶凝胶体系中引入钴物种,制备了Co2+掺杂ZnO/Si O2,ZnO-Co3O4/Si O2和Zn2+掺杂Co3O4/Si O2的多孔纳米锌钴硅三元复合脱硫剂。当Co/(Zn+Co)摩尔比=0.3时,脱硫剂的穿透硫容最高,为180.8 mg/g。高脱硫性能主要归因于:Co物种的引入提高了ZnO的分散性,增加了脱硫剂的比表面积和孔隙;ZnO与Co3O4两相之间形成异质结,有利于H2O的解离和脱硫过程中S2-的扩散;小晶粒Co3O4具有较高的常温脱硫活性,Co3+的变价特性有利于单质硫和硫酸盐的生成。使用后的锌钴复合脱硫剂可作为COS加氢催化剂使用,为废脱硫剂资源化利用提供了重要参考。(5)采用溶胶凝胶法,在溶胶前体中引入硝酸镍,通过Ni2+掺杂制备了富有氧空位的ZnO/Al2O3复合脱硫剂。Ni2+掺杂虽然导致ZnO晶粒长大、脱硫剂比表面积和孔隙率下降,但其提高了ZnO晶体中氧空位的浓度,并因此显着提高了脱硫剂的脱硫性能。氧空位的作用在于促进ZnO表面羟基化,为H2S解离提供弱碱性环境;而且它还可以降低S2-在ZnO晶格内的扩散阻力,提高扩散速率。

李阳[3](2020)在《锌基有序介孔高温煤气脱硫剂性能稳定性及动力学研究》文中研究表明煤气中的硫化氢会对产品和环境造成严重污染,需对其进行净化才能进行下一步利用。在高温煤气脱硫过程中,脱硫剂存在烧结、粉化等现象,导致其硫化性能稳定性差、重复利用率低。因此,改善脱硫剂稳定性,提高脱硫剂的多次硫化-再生循环性能对发展煤气脱硫技术具有重要的意义。本文以醋酸锌为原料,选取改性MCM-41分子筛为载体,考察制备过程中影响因素对脱硫剂多级孔隙构筑的影响,通过原位氧化制备得到锌基有序介孔高温煤气脱硫剂,优化脱硫剂织构及硫化性能,深入探究脱硫剂微观结构构筑与性能之间的构效关系,揭示微波加热在原位氧化及再生过程中基于热效应和非热效应的微观传质强化作用和界面效应,从动力学角度分析了脱硫剂织构对硫化-再生行为的影响机制。具体研究结果如下:(1)在制备过程中,脱硫剂孔道有序度随铝含量的增加下降,当硅铝摩尔比为30:1时,硫容最大,为9.14 g S/100 g脱硫剂。脱硫剂硫化性能随晶化p H升高出现先增大后减小的趋势,p H值为10.0时脱硫剂的硫化性能最优。增加硫源的添加量提升了脱硫剂结构性能,脱硫剂比表面积和孔容在锌硫摩尔比1:3时最大。脱硫剂硫化性能随着活性组分添加量的增加显着提高,当锌硅摩尔比为0.32:1时,脱硫剂的硫化性能最好。综合所得脱硫剂的最优制备条件为硅铝比30:1、晶化p H值10.0、锌硫比1:3和锌硅比0.32:1。(2)在原位氧化过程中,当氧化温度为650°C时,前驱体氧化率最高,脱硫剂的硫化性能最优。氧化空速达到3000 h-1时,硫容相应最高。当氧气浓度为6 vol%时,制备所得脱硫剂的硫化性能达到最优。因此,在脱硫剂的原位氧化过程中,最优条件为氧化温度650°C、氧化空速3000 h-1、氧气浓度6 vol%。在硫化性能测试中,铝掺杂的脱硫剂初次硫容有所下降,但是在多次硫化-再生循环过程中,脱硫剂展现出较高的结构稳定性,硫容保有率从51%提高至81%。(3)相比常规方法,微波氧化-再生方式降低了活性组分结合能,使脱硫剂对硫化氢的吸附能力增强,同时促进活性组分向表面迁移,增加活性位点,提高了硫化活性,脱硫剂的初次硫容上升至10.30 g S/100 g脱硫剂。微波加热的特性减少了高温对载体的影响,使脱硫剂在硫化-再生循环过程中保持了良好的孔道结构有序度,脱硫剂的硫化性能稳定性得到提高,经过五次硫化-再生循环,微波氧化-再生所得脱硫剂的硫容保有率提高至88%。(4)动力学研究结果表明,脱硫剂的硫化和再生反应都为一级反应。硫化反应中,铝的引入提高了表面化学反应活化能,降低了颗粒间扩散活化能,这是由于铝掺杂增强脱硫剂表面酸性的同时提高了载体结构稳定性。微波氧化制备的脱硫剂在硫化过程中表面化学反应活化能和颗粒间扩散活化能有所降低,证明微波对微观传质具有强化作用,提高了脱硫活性。再生动力学研究中发现,铝掺杂脱硫剂的表面化学反应活化能和颗粒间扩散活化能有所下降,经过微波氧化后脱硫剂的两种活化能进一步降低,这表明改善脱硫剂结构稳定性可以降低硫化和再生过程中的反应阻力,提高脱硫剂在多次硫化过程中的性能。

郭恩惠[4](2020)在《类水滑石衍生锌基复合氧化物可控合成及其煤气脱硫性能研究》文中研究说明我国现在和未来需推进能源生产和消费革命,并构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系。基于中国富煤的资源禀赋特点和其作为我国主体能源与重要工业原料的事实可知,煤炭的清洁高效利用对中国构建未来能源体系至关重要。煤气化是煤炭利用的一种重要方式,而煤中硫在气化过程中会产生以硫化氢为主的气态硫化物,硫化氢可腐蚀设备和管道、毒化催化剂、其燃烧产生的二氧化硫还会污染环境并危害人体健康,为此粗煤气利用前需将硫化氢脱除至一定浓度范围。锌基脱硫剂以其优异的脱硫精度而得到广泛的研究,但其再生较困难,通常需较高再生温度,制约其工业应用。因而,锌基脱硫剂的结构改性及性能调控研究具有重要的意义。从理论上分析,通过向氧化锌中掺杂其他金属离子,可调变锌离子周围的化学环境,进而影响锌基脱硫剂的脱硫与再生活性。本论文针对锌基脱硫剂存在难兼高硫容与易再生的问题,拟在课题组前期研究类水滑石衍生锌铝复合氧化物脱硫剂的基础上,探索通过向类水滑石衍生锌铝复合氧化物掺杂金属(钴、镍)离子来调变脱硫再生活性的可能性;同时,基于硫铁化合物易氧化且其氧化反应放出热量可诱发硫化锌在较低温度与氧气反应的理论认识,开展类水滑石衍生锌铁复合氧化物脱硫剂可控合成及其煤气脱硫再生行为的研究工作。通过上述研究,结合晶体结构、孔结构、形貌与元素分布等结构分析,得到如下主要研究结果:1、在课题组前期制备锌铝类水滑石及其衍生氧化物基础上,采用共沉淀法合成了一系列掺杂钴或镍的锌钴铝和锌镍铝类水滑石及其衍生复合氧化物,结构表征表明,钴或镍的掺杂(锌与掺杂金属摩尔比为5-20)并未显着改变锌铝类水滑石及其衍生氧化物的晶型结构和微观形貌,但提高了类水滑石衍生锌铝复合氧化物的比表面积(分别增加96.6和117%);脱硫和再生性能评价结果表明,当锌钴或镍摩尔比为20时,硫容最高(分别为25.4和25.1g S/100g脱硫剂)),同时脱硫剂脱硫过程中其结构未被破坏,仍保持片状结构;钴(或镍)的掺杂有助于降低硫化锌氧化再生温度,并使脱硫剂在脱硫再生循环过程中性能稳定。2、以锌铁类水滑石为前驱体构筑锌铁复合氧化物,提出了“先沉淀、后氧化”两步合成锌铁类水滑石的新路线,并探讨了新路线对应的锌铁类水滑石层状结构形成机理:类水滑石的层状形成发生在氧化阶段而不是沉淀阶段,氧化造成电荷不平衡,由此产生的库仑力引起阴离子插层,进而形成层状结构。锌铁复合氧化物主要由氧化锌和铁酸锌组成,并以前者为主;锌铁摩尔比为3-5时,类水滑石及其衍生复合氧化物呈片状形态。脱硫和再生性能评价结果表明,当锌铁摩尔比为5,温度为550℃时,其硫容为25.0 g S/100g脱硫剂;脱硫剂脱硫反应动力学研究结果表明,锌铁复合氧化物失活速率常数较低(0.0185-0.0282 min-1),有利于脱硫反应;同时铁的引入降低了硫化锌氧化再生温度,同时使再生过程因脱硫堵塞的孔道得以有效恢复;此外,脱硫剂在循环利用过程中保持较高的硫容(不低于25.0%),且性能优于掺杂钴或镍的锌铝类水滑石衍生氧化物脱硫剂,锌铁复合氧化物脱硫剂的再生氧气浓度比掺杂钴或镍的锌铝类水滑石衍生氧化物脱硫剂低2%。

何秋瑾[5](2019)在《超低硫铜基脱硫剂的制备及其脱硫性能研究》文中研究表明为改善我国富煤、缺气、少油的能源现状,开发煤炭液化产品及清洁燃料利用技术已得到初步发展。煤炭液化过程中费托合成催化剂对原料气中总硫含量特别是羰基硫和硫化氢要求极高,必须小于10ppb,否则引起费托合成催化剂中毒失活。而通过一系列脱硫处理原料气中总硫含量一般在0.05ppm-0.5ppm之间,还需进一步脱硫至10ppb以下,要求脱硫剂具有非常高的脱硫精度。本文为解决脱硫剂脱硫精度低的问题,以金属氧化铜作为脱硫剂主要活性组分,氧化铝作为主要载体制备铜基脱硫剂,对脱硫剂进行一系列表征并在500h-1条件下以H2S、COS为目标污染物进行脱硫评价。主要研究内容如下:1.采用共沉淀法和浸渍法制备铜基脱硫剂,进行脱硫活性评价和脱硫剂分析表征,探究制备方法对脱硫剂结构和脱硫性能的影响。结果表明:共沉淀法和浸渍法得铜基脱硫剂穿透容量分别为9.56%和4.8%,比表面58.91m2/g和139.93m2/g,而共沉淀法制备铜基脱硫剂的平均孔径为11.44nm是浸渍法制得铜基脱硫剂的1.4倍,说明制备方法对铜基脱硫剂孔结构布影响较大,孔径是脱硫过程的关键因素。2.以共沉淀法为基础制备铜基脱硫剂,改变焙烧温度,对所得脱硫剂进行评价表征,结果表明:经400℃焙烧的脱硫剂穿透硫容最高10.88%,比表面50.42m2/g,继续提高焙烧温度至600℃,比表面积和硫容下降至30.54m2/g和7.34%,这可能是因为脱硫剂内部烧结引起孔道坍塌。设计沉淀剂与金属盐的摩尔,铜铝摩尔比,反应温度三因素三水平正交试验得出结论:各因素对铜基脱硫剂穿透硫容的影响程度大小则依次为:nAl/nCu摩尔比>盐碱摩尔比>反应温度。以及分别做出单因素试验来确定脱硫剂制备最佳工艺条件载铜量67.5%、盐碱摩尔比为1/1.25、温度70℃。3.为了提高铜基脱硫剂对于H2S和COS的脱除能力,添加第三金属制备铜基复合金属脱硫剂。对复合脱硫剂的脱硫性能与组成结构进行分析,结果显示:添加第三金属后脱硫剂比表面都有提高,加入金属Mn比表面积最大为119.128m2·g-1,穿透硫容22.43%,加入金属Zn后孔容与孔径变化较小,CuO结晶度变化不大,但穿透硫容最大25.74%,可能是因为锌进入氧化铜晶格形成固融体;Ca-Cu-Al复合脱硫剂和Mg-Cu-Al反而对脱硫效果造成负面影响,因为Ca的加入对CuO结晶造成影响,结晶度降低。而Mg的加入使复合脱硫剂的孔容和孔径得到大幅提升,平均孔径达到18.89nm,孔容为0.41cm3/g,大孔分布达到42.97%,说明孔尺寸分布对于脱硫效果影响较大,大孔并不利于硫化氢与羰基硫脱除。

王连[6](2019)在《ZrO2/3YSZ负载的高温颗粒成型脱硫剂的制备与研究》文中进行了进一步梳理制备高温还原气氛中能够稳定反应,高精度脱除硫化氢气体的可再生脱硫剂,可以为整体煤气化联合循环发电技术(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)与固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)夯实基础。本文针对高温可再生脱硫剂的制备与性能进行了研究,实验结果由实验数据和表征结果组成,核心的研究内容如下:(1)用溶胶凝胶法制备不同铈锆含量比例的粉体脱硫剂,20次脱硫再生循环实验比较脱硫剂的性能变化。根据铈锆固溶体成相不唯一,按照Ce0.8Zr0.2O2,Ce0.2Zr0.8O2成相规律,分别以金属阳离子之比nZr4+:nMn2+:nCe3+=12:5:3与nZr4+:nMn2+:nCe3+=3:5:12配制前驱体溶液,溶胶凝胶法制备粉体脱硫剂。分析脱硫实验数据发现:铈含量高的Zr3Mn5Ce12OX脱硫剂平均脱硫精度分布在03ppm,且20次脱硫实验性能没有下降;锆含量高的Zr12Mn5Ce3OX脱硫剂平均脱硫精度分布在19ppm,第1720次脱硫实验性能下降明显。得出结论:锆的含量较高,脱硫剂稳定性变差;铈的含量较高,脱硫剂的脱硫精度变好。(2)通过相转化法制备出掺杂有氧化钇的氧化锆载体,抽真空浸渍制备脱硫剂。气阻实验发现载体浸渍脱硫剂无气阻,粉体脱硫剂的填装高度越高,气阻越大;用阿基米德法测试载体的孔隙率达到23%,表征显示载体脱硫剂内部充满发散性孔隙结构;脱硫实验发现载体担载量越大,脱硫剂的脱硫效果越好,CMZm的4次脱硫再生曲线重现性很好,脱硫精度分别在02ppm,但是穿透硫容偏低,只能达到499.3mg(硫)/100g(脱硫剂)。(3)结合粉体脱硫剂穿透硫容大与载体脱硫剂气阻小的优点,用相转化法制备成型的粉体脱硫剂,35次脱硫再生实验考查脱硫剂的稳定性。实验发现800℃反应条件下柱状脱硫剂优于小球状脱硫剂。柱状脱硫剂在400℃,500℃,600℃,700℃,800℃时的脱硫效果不同,温度越高,脱硫剂的穿透硫容越大,脱硫精度越好。35次脱硫再生实验发现脱硫剂的性能稳定,第1635次脱硫实验脱硫精度长时间稳定在01ppm,穿透硫容可达到2.59g(硫)/100g(脱硫剂)。该论文有图39幅,表6个,参考文献90篇。

王泽鑫[7](2018)在《改性氧化锌基脱硫剂制备及脱硫性能的研究》文中研究指明以煤炭的气化和焦化技术为主的化工生产系统是实现煤炭洁净利用的有效途径。煤制气中含有的以硫化氢为主的硫化物限制了煤气的利用。因此,煤制气的脱硫净化非常必要。干法脱硫技术因其脱硫精度高、脱硫温度区间宽、可脱除多种硫化物而被广泛应用。由于煤制气成分复杂,干法脱硫中的金属氧化物在脱除煤制气中硫化氢的过程中出现了放硫现象-羰基硫的生成。羰基硫对后续化工生产过程有严重的影响。一般的金属氧化物脱硫剂难以直接有效地脱除COS。因此,研究脱硫过程中降低COS生成具有重要意义。选取氧化锌作为脱硫剂活性组分,碳酸钾、氧化铝作为助剂,通过干混法制备了系列氧化锌基脱硫剂。在固定床上,考察氧化锌基脱硫剂脱除硫化氢的行为及在脱硫过程中COS变化规律。在300℃、空速2000h-1、硫化氢浓度2000-2500ppm条件下,测试了制备的氧化锌基脱硫剂对硫化氢的脱除性能。结果表明:工业活性ZnO系列脱硫剂脱硫穿透时间较短,穿透硫容较低。而碱式碳酸锌分解活性ZnO系列脱硫剂脱硫穿透时间较长,穿透硫容较高。其中,以碱式碳酸锌分解活性Zn O为组分,添加拟薄水铝石分解的γ-Al2O3和K2CO3助剂后,制备的氧化锌基脱硫剂脱硫活性较佳,穿透硫容达到12.18%。在300℃、气体流量500ml/min、空白石英管条件下,研究气相反应过程中COS生成影响因素。结果表明:CO与H2S的反应对COS生成起主要的作用,石英反应管对CO与H2S的反应有催化作用,致使COS的生成。反应气氛中的CO2、H2等组分对COS的生成影响作用微弱。在300℃、空速2000h-1、羰基硫浓度1000-1500ppm条件下,测试了未加助剂和添加助剂改性的氧化锌基脱硫剂脱除COS性能。并在300℃、空速2000h-1、硫化氢浓度1000-1500ppm、含CO或CO2气体条件下,测试氧化锌基脱硫剂脱除H2S过程中COS变化情况。结果表明:改性的氧化锌基脱硫剂可将COS气体脱除到较低的浓度;改性的氧化锌脱硫剂对COS脱除有转化吸收作用。含CO或CO2气氛中,改性氧化锌基脱硫剂在脱除H2S过程中有微量COS生成。脱硫产物ZnS对COS生成具有促进作用,主要通过Zn S与CO/CO2之间的反应生成了COS。研究了气氛效应对改性的氧化锌基脱硫剂脱硫过程中COS生成的影响。结果发现:反应气氛中的H2、CO共存时,H2对COS的产生有抑制作用;当H2、CO2共存时,H2对COS的产生有促进作用。反应气氛中含有H2O时,H2O的存在一定程度上降低了COS的生成。

李树琰[8](2018)在《多元改性氧化铁制备及脱硫再生性能研究》文中研究表明H2S是常见的恶臭气体,本文所选取的研究对象为H2S气体,通过共沉淀法制备出多元改性的Fe2O3复合脱硫剂,在自行设计的实验系统中,分别考察了不同元素(Cu、Zn、Al、Ce、La)对Fe2O3改性的脱硫及再生性能,并借助DTA-TG、XRD、TEM和BET比表面积和孔结构,分析复合脱硫剂的物理化学及结构因素,研究结果表明:1)在氧化的氛围下采用共沉淀法制备出CuO-Fe2O3、ZnO-Fe2O3、Al2O3-Fe2O3、CeO2-Fe2O3、LaO2-Fe2O3。结果表明:当H2S进气浓度3000 mg?m-3,加热温度2540℃,空速4200 h-1;脱硫效果较好的是Al2O3-Fe2O3,硫容为8.80%。脱硫效果较差的是ZnO-Fe2O3,硫容为5.31%。Al2O3-Fe2O3的最佳制备条件为:共沉淀反应温度40℃,熟化24 h,焙烧温度500℃,焙烧时间3 h,Al2O3助剂含量为20%。2)在氧化的氛围下采用共沉淀法制备LaO2-Al2O3-Fe2O3脱硫剂。研究表明:最佳焙烧温度为500℃,焙烧时间为3h,LaO2-Al2O3-Fe2O3组分含量为LaO2、4%,Al2O3、20%,Fe2O3、76%,脱硫效果最好,硫容为9.3%。3)利用XRD、TEM和BET比表面积孔结构对Al2O3-Fe2O3和LaO2-Fe2O3脱硫剂进行表征,结果表明:500℃焙烧时,有大量α-Fe2O3型出现,铁元素以Fe3+形式存在。Al2O3-Fe2O3样品粒径小、分布均匀、比表面积最大,提高了与H2S反应的活性与物理吸附;LaO2-Fe2O3中镧氧化物加快H2S与LaO2-Fe2O3的反应速度,缩短了反应时间,相对提高了空速;因此Al2O3和LaO2可以在不同方面共同促进Fe2O3的脱硫性能。4)研究Al2O3-Fe2O3、LaO2-Fe2O3、LaO2-Al2O3-Fe2O3三种脱硫剂的再生效果和孔结构。三种脱硫剂常温再生时,由于S单质的堵塞导致比表面积和孔体积相对下降;高温再生时,发现LaO2-Fe2O3再生温度较高,且比表面积和孔体积降低严重,不利于循环再生,Al2O3-Fe2O3、LaO2-Al2O3-Fe2O3再生温度相对较低可多次再生,再生后比表面积和空容变化较小,Al2O3-Fe2O3和LaO2-Al2O3-Fe2O3累计硫容分别为31.6%、38.9%,400℃时的再生率分别为92.3%、94.3%。

邓国伟[9](2017)在《有机胺用于铁基脱硫剂的制备及其性能研究》文中提出随着社会对环保要求的不断提高,以及国家对安全生产的监管力度逐渐加强,煤化工和炼油企业将面临深度脱硫的技术挑战。本文采用直接沉淀法,以有机胺为沉淀剂制备了Fe-MEA、Fe-DEA、Fe-TEA、Fe-EDA等单金属铁氧化物脱硫剂,采用共沉淀法制备了Fe-Zn、Fe-Al、Fe-Mn、Fe-Zn-Al等铁基复合氧化物脱硫剂,用于脱除合成气及气态烃等工艺气体中的H2S。通过对所制得的脱硫剂进行活性评价,探究了不同制备方法、不同原料或添加剂对脱硫剂活性和孔结构的影响。采用氮气吸附(BET)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)等系列表征方法对所制得的样品进行比表面积、孔结构、晶体种类及结构、热稳定性等分析,并对高活性铁氧化物和铁基复合氧化物的形成条件和机理进行了解释。(1)对于不同有机胺制备单金属铁氧化物,采用DEA作沉淀剂获得的产物为无定型FeOOH,脱硫活性最高(34.26%),孔结构性能最好(比表面132.2m2/g,孔容0.187cm3/g,介孔比例高达91.38%);采用TEA和MEA作沉淀剂获得的产物为α-FeOOH,脱硫活性和孔结构性能稍差;采用EDA作沉淀剂获得的产物为活性很低的Fe3O4,基本不具备孔结构。(2)正交实验表明,对于Fe-DEA体系,最佳的制备条件是:反应温度为40℃,沉淀剂与铁盐摩尔比为1.8:1,反应时间为1.5h。影响硫容大小的因素主次依次是:反应温度,反应时间,摩尔比。在60℃700℃之间对样品进行后处理,发现100℃处理后的脱硫剂活性最高,孔结构也较发达。随着后处理温度的升高,样品由无定型FeOOH逐渐向晶态转化,最终全部转变成晶态的α-Fe2O3。(3)对于铁基复合氧化物体系,Zn对铁基脱硫剂的脱硫活性具有显着的提升作用,Mn和Al对铁基脱硫剂的脱硫活性影响不大。在Fe-Zn复合氧化物体系,当Zn的添加量为9%时,产物的穿透硫容高达39.97%,比表面156.1m2/g,孔体积0.273m3/g;在Fe-Al复合氧化物体系,随着Al的添加量的增加,比表面逐步升高,最高可达239.4m2/g,孔体积最高达0.305m3/g;在Fe-Zn-Al复合氧化物体系,当摩尔比Fe:Zn:Al=1:9%:12%时,产物最高硫容为44.28%,此时,比表面199.5m2/g,孔体积0.265m3/g,介孔比例为92.28%。(4)由热重分析得知,铁基复合氧化物的最佳干燥温度应控制在150℃左右;XRD显示,在所有制备的铁基复合氧化物中,Fe始终以α-FeOOH的形式存在,Mn2+、Zn2+、Al3+等离子并没有与Fe2+形成新的物质,而是分别以氧化物或者羟基水合物的形式存在;BET表明,除了样品FM有一定的大孔结构外,其他铁基复合氧化物均具有第Ⅳ类型的吸附等温线和H3型吸脱附滞后环,属于典型介孔结构;由离子沉淀-溶解平衡曲线可以得知,Fe2+与Al3+、Zn2+具有较宽的共沉淀区间,特别是Fe2+和Zn2+的沉淀曲线基本重合,可以实现同步沉淀。Fe-Zn-Al的共沉淀pH范围为5.9213.86,最佳终点pH=8.56。

王健[10](2017)在《三维有序大孔氧化铜基复合脱硫剂的合成及常温脱硫性能研究》文中进行了进一步梳理面对日趋严重的环境污染问题和逐步严苛的空气保护法,提高能源利用率,开发高效、绿色、节能的新技术已迫在眉睫。燃料电池是其中突出的代表。氢燃料电池的兴起使得常低温脱硫走入人们的视野。为了满足燃料电池正常运行,必须对提供燃料电池的富氢气体进行脱硫。金属氧化物吸附脱硫因脱硫精度高、工艺操作简单而被广泛采用。其中,氧化铜和氧化锌脱硫的热力学优势明显,具有很高的脱硫精度,然而常温操作条件下存在活性差、硫容低的问题。基于前期的研究结果,本研究将通过织构优化与表面改性的方法来提高氧化铜基脱硫剂对硫化氢的硫化常温脱硫性能。本研究采用胶晶模板法制得三维有序大孔铜硅及铜锌硅复合脱硫剂,并用氨气相沉积法和碱浸渍法对表面进行改性,在固定床反应器上对所制备的脱硫剂进行穿透动态评价实验。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、氮吸附(BET)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)、X光电子能谱(XPS)、X射线吸收近边结构(XANES)、热重质谱联用(TG-MS)一系列仪器进行表征,得到以下结论:SEM/TEM、XRD和氮吸附相关表征表明,具有三维有序大孔结构的脱硫剂大孔结构整齐有序,三维空间相互贯通,晶粒高度分散,比表面积大。二氧化硅的加入助于三维有序大孔骨架牢固,同时对活性金属氧化物起到分散作用。固定床穿透脱硫实验评价结果表明,三维有序大孔的特殊结构可使得铜硅复合脱硫剂的硫容提升六倍之多,突出体现了大孔在脱硫过程中的作用。硫化过程中水汽的加入对脱硫剂硫化性能起到了至关重要的作用,水膜的形成为硫化氢在金属氧化物表面的解离吸附提供了极大帮助。在相对湿度为47.6%时,脱硫剂的脱硫性能最佳,硫容达到147 mg/g。然而,由于热力学平衡所限,水汽的加入却使脱硫精度有一定降低。通过对脱硫剂表面进行氨化/碱化改性,可克服上述缺点,显着提高脱硫剂在有水气氛下的脱硫性能,使精度和硫容均有大幅提高。硫化/再生循环性能的考察研究表明,具有三维有序大孔的脱硫剂在不同温度下再生,均具有比非三维有序大孔脱硫剂更好的活性。在300℃再生后脱硫剂具有最佳的再生性能,并在硫化再生循环过程中保持高硫容。通过对铜锌硅复合脱硫剂的研究,发现铜锌硅复合脱硫剂的硫容介于锌硅复合脱硫剂和铜硅复合脱硫剂之间。在铜锌硅系复合脱硫剂中,1%的铜与锌硅复合后的脱硫剂具有最高的硫容,由此可知金属间的相互作用对其硫化性能有重要影响。

二、(锌、铜、锰)复合脱硫剂的制备及性能研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、(锌、铜、锰)复合脱硫剂的制备及性能研究(论文提纲范文)

(1)SBA-15负载锌基氧化物的煤气脱硫与再生行为研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 煤气脱硫方法
        1.2.1 煤气脱硫方法分类
        1.2.2 湿法脱硫方法
        1.2.3 干法脱硫方法
    1.3 金属氧化物中高温脱硫研究进展
        1.3.1 活性组分种类对中高温脱硫的影响
        1.3.2 载体对金属氧化物脱硫的影响
        1.3.3 助剂对金属氧化物脱硫的影响
    1.4 脱硫剂制备方法
    1.5 选题背景及研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 表征方法
        2.2.1 物相结构分析(XRD)
        2.2.2 比表面积与孔结构分析
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.4 形貌与元素组成分析
        2.2.5 表面元素价态分析
    2.3 脱硫剂硫化性能评价
        2.3.1 实验方法及评价装置
        2.3.2 硫化性能评价指标
    2.4 脱硫剂再生性能评价
        2.4.1 实验方法及评价装置
        2.4.2 再生性能评价指标
第3章 活性组分含量及添加助剂对ZnO/SBA-15 脱硫行为的影响
    3.1 脱硫剂制备
    3.2 活性组分含量对ZnO/SBA-15 脱硫行为的影响
        3.2.1 ZnO/SBA-15 的结构表征
        3.2.2 硫化性能研究
    3.3 添加助剂对ZnO/SBA-15 脱硫行为的影响
        3.3.1 Zn_XMe_Y/SBA-15 的结构表征
        3.3.2 Zn_XMe_Y/SBA-15 表面元素分析
        3.3.3 硫化性能研究
    3.4 小结
第4章 Zn_(20)Ni_1/SBA-15 的硫化再生行为
    4.1 Zn_(20)Ni_1/SBA-15 在不同温度下的硫化行为
        4.1.1 晶相分析
        4.1.2 孔结构分析
        4.1.3 微观形貌分析
        4.1.4 Zn_(20)Ni_1/SBA-15 在不同反应温度下的脱硫行为
    4.2 Zn_(20)Ni_1/SBA-15 的再生行为
        4.2.1 再生温度的影响
        4.2.2 再生氧气浓度的影响
    4.3 Zn_(20)Ni_1/SBA-15 的硫化-再生循环
        4.3.1 Zn_(20)Ni_1/SBA-15 多次硫化-再生循环对其结构的影响
        4.3.2 Zn_(20)Ni_1/SBA-15 的硫化-再生循环稳定性研究
    4.4 小结
第5章 结论
    5.1 结论
    5.2 论文创新点
    5.3 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(2)多孔纳米氧化锌基常温精脱硫剂制备及构效关系(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 背景
    1.2 常低温脱硫现有技术
    1.3 常温干法脱硫研究综述
        1.3.1 炭材料脱硫
        1.3.2 金属有机框架化合物脱硫
        1.3.3 金属氧化物脱硫
    1.4 常温氧化锌脱硫研究进展
        1.4.1 掺杂或复合型纳米氧化锌脱硫
        1.4.2 负载型多孔纳米氧化锌脱硫
        1.4.3 非负载型多孔纳米氧化锌脱硫
        1.4.4 氧化锌脱硫机理探究
    1.5 本论文研究目的及内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
        2.2.1 样品制备所需仪器
        2.2.2 样品评价所需仪器
    2.3 脱硫剂性能评价
        2.3.1 固定床硫化氢脱除性能评价
        2.3.2 催化剂加氢催化性能评价
    2.4 样品表征
        2.4.1 热重联用质谱分析(TG-MS)
        2.4.2 N_2-物理吸附-脱附等温线(BET)
        2.4.3 粉末X射线衍射(XRD)
        2.4.4 场发射扫描电子显微镜(SEM)
        2.4.5 高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)
        2.4.6 X射线光电子能谱(XPS)
        2.4.7 傅立叶-红外光谱分析(FT-IR)
        2.4.8 光致发光谱(PL光谱)
        2.4.9 化学程序升温吸附仪(CO_2-TPD)
        2.4.10 拉曼光谱(Raman)
        2.4.11 紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS)
第三章 氮改性活性炭载体改善氧化锌脱硫性能
    3.1 脱硫剂的制备
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 氮改性前后载体结构表征
        3.2.2 氮改性对脱硫剂理化性质的影响
        3.2.3 氮改性对脱硫性能的影响
        3.2.4 氮改性前后脱硫机理分析
    3.3 小结
第四章 氧化锌与氧化镁共负载活性炭双功能脱硫剂构效关系
    4.1 脱硫剂的制备
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 脱硫剂形貌和结构表征
        4.2.2 引入氧化镁对脱硫性能的影响
        4.2.3 硫化产物及脱硫性能分析
        4.2.4 脱硫剂脱硫机理分析
    4.3 小结
第五章 新型溶胶凝胶法制备多孔纳米锌硅复合脱硫剂
    5.1 脱硫剂的制备
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 脱硫剂的脱硫性能
        5.2.2 制备条件对脱硫剂理化性质的影响
        5.2.3 氧化锌形成机理分析
        5.2.4 溶胶凝胶策略的普适性
    5.3 小结
第六章 多孔纳米锌钴硅复合脱硫剂优化设计及再利用
    6.1 脱硫剂的制备
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 脱硫剂理化性质分析
        6.2.2 脱硫剂的脱硫性能
        6.2.3 硫化产物分析
        6.2.4 氧化锌与四氧化三钴协同脱除硫化氢机理
        6.2.5 废脱硫剂再利用
    6.3 小结
第七章 氧空位对氧化锌常温脱硫性能的影响及影响机制
    7.1 脱硫剂的制备
    7.2 结果与讨论
        7.2.1 镍离子掺杂对脱硫剂理化性质的影响
        7.2.2 氧空位对脱硫性能的影响及分析
        7.2.3 晶格扩散机理探究
    7.3 小结
第八章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 本论文创新点
    8.3 对今后工作的展望和建议
参考文献
攻读博士学位期间主要科研成果
致谢

(3)锌基有序介孔高温煤气脱硫剂性能稳定性及动力学研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 煤气脱硫技术现状
        1.2.1 湿法脱硫
        1.2.2 生物脱硫
        1.2.3 干法脱硫
    1.3 中高温煤气脱硫剂综述
        1.3.1 锌基脱硫剂
        1.3.2 铁基脱硫剂
        1.3.3 铜基脱硫剂
        1.3.4 锰基脱硫剂
        1.3.5 钙基脱硫剂
        1.3.6 复合金属脱硫剂
    1.4 脱硫剂载体研究现状
        1.4.1 活性炭载体
        1.4.2 介孔氧化铝载体
        1.4.3 硅胶载体
        1.4.4 飞灰载体
        1.4.5 介孔分子筛载体
    1.5 脱硫剂的硫化与再生动力学模型
        1.5.1 未反应收缩核模型
        1.5.2 粒子反应模型
        1.5.3 等效粒子模型
    1.6 课题选择及研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂与气体
        2.1.2 实验仪器
    2.2 锌基脱硫剂的制备
        2.2.1 脱硫剂前驱体的制备
        2.2.2 脱硫剂原位氧化制备
        2.2.3 原位氧化实验过程及条件
    2.3 硫化性能测试实验
        2.3.1 实验装置
        2.3.2 硫化性能测试实验条件
        2.3.3 实验方法和操作步骤
        2.3.4 脱硫剂性能评价指标
    2.4 再生实验
        2.4.1 实验装置
        2.4.2 实验条件和过程
        2.4.3 再生评价指标
    2.5 气体测量仪器及方法
        2.5.1 硫化性能测试实验中气体浓度的测量
        2.5.2 氧化及再生实验中气体浓度的测量
    2.6 样品表征
        2.6.1 粉末X-射线衍射(XRD)
        2.6.2 氮气吸附性能(BET)
        2.6.3 扫描电子显微镜(SEM-EDS-Elemental mapping)
        2.6.4 X-射线光电子能谱(XPS)
        2.6.5 透射电子显微镜(TEM)
        2.6.6 热重-差式扫描热量分析仪(TG-DSC)
        2.6.7 全硫分析
第三章 脱硫剂的制备及其性能评价
    3.1 引言
    3.2 不同硅铝比对脱硫剂性能的影响
        3.2.1 不同硅铝比对脱硫剂晶体结构的影响
        3.2.2 不同硅铝比对脱硫剂结构性能的影响
        3.2.3 不同硅铝比对脱硫剂微观形貌的影响
        3.2.4 不同硅铝比对脱硫剂硫化性能的影响
    3.3 不同晶化pH值对脱硫剂性能的影响
        3.3.1 不同晶化pH对脱硫剂晶体结构的影响
        3.3.2 不同晶化pH对脱硫剂结构性能的影响
        3.3.3 不同晶化pH对脱硫剂微观形貌的影响
        3.3.4 不同晶化pH对脱硫剂硫化性能的影响
    3.4 硫源添加量对脱硫剂性能的影响
        3.4.1 硫源添加量对脱硫剂晶体结构的影响
        3.4.2 硫源添加量对脱硫剂结构性能的影响
        3.4.3 硫源添加量对脱硫剂微观形貌的影响
        3.4.4 硫源添加量对脱硫剂硫化性能的影响
    3.5 活性组分添加量对脱硫剂性能的影响
        3.5.1 活性组分添加量对脱硫剂晶体结构的影响
        3.5.2 活性组分添加量对脱硫剂结构性能的影响
        3.5.3 活性组分添加量对脱硫剂微观形貌的影响
        3.5.4 活性组分添加量对脱硫剂硫化性能的影响
    3.6 本章小结
第四章 脱硫剂的原位氧化及硫化稳定性
    4.1 引言
    4.2 氧化温度对脱硫剂性能的影响
        4.2.1 氧化温度对脱硫剂晶体结构的影响
        4.2.2 氧化温度对脱硫剂结构性能的影响
        4.2.3 氧化温度对脱硫剂氧化过程的影响
        4.2.4 氧化温度对脱硫剂硫化性能的影响
    4.3 氧化空速对脱硫剂性能的影响
        4.3.1 氧化空速对脱硫剂晶体结构的影响
        4.3.2 氧化空速对脱硫剂结构性能的影响
        4.3.3 氧化空速对脱硫剂氧化过程的影响
        4.3.4 氧化空速对脱硫剂硫化性能的影响
    4.4 氧气浓度对脱硫剂性能的影响
        4.4.1 氧气浓度对脱硫剂晶体结构的影响
        4.4.2 氧气浓度对脱硫剂结构性能的影响
        4.4.3 氧气浓度对脱硫剂氧化过程的影响
        4.4.4 氧气浓度对脱硫剂硫化性能的影响
    4.5 脱硫剂硫化性能稳定性评价
        4.5.1 脱硫剂硫化性能稳定性测试
        4.5.2 脱硫剂硫化过程中的晶体结构分析
        4.5.3 脱硫剂硫化过程中的结构性能分析
        4.5.4 脱硫剂硫化过程中的微观形貌分析
        4.5.5 脱硫剂硫化过程中的表面元素分析
    4.6 本章小结
第五章 微波原位氧化制备脱硫剂及性能评价
    5.1 引言
    5.2 微波与常规氧化-再生脱硫剂硫化性能对比
        5.2.1 不同氧化-再生方式下脱硫剂硫化性能对比
        5.2.2 不同氧化-再生方式制备脱硫剂的晶体结构分析
        5.2.3 不同氧化-再生方式制备脱硫剂的结构性能分析
        5.2.4 不同氧化-再生方式制备脱硫剂的微观形貌分析
        5.2.5 不同氧化-再生方式制备脱硫剂的表面元素分析
    5.3 本章小结
第六章 脱硫剂的硫化-再生动力学
    6.1 引言
    6.2 脱硫剂的硫化动力学研究
        6.2.1 实验装置与实验条件
        6.2.2 动力学实验外扩散和内扩散消除
        6.2.3 脱硫剂硫化反应级数确定
        6.2.4 硫化反应动力学参数确定
    6.3 脱硫剂的再生动力学研究
        6.3.1 实验装置与实验条件
        6.3.2 脱硫剂再生反应级数确定
        6.3.3 再生反应动力学参数确定
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 问题与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间主要科研成果

(4)类水滑石衍生锌基复合氧化物可控合成及其煤气脱硫性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 中高温煤气脱硫剂的研究现状
        1.2.1 钙基脱硫剂
        1.2.2 锌基脱硫剂
        1.2.3 铁基脱硫剂
        1.2.4 铜基脱硫剂
        1.2.5 锰基脱硫剂
        1.2.6 小结
    1.3 类水滑石及其氧化物的研究概况
        1.3.1 类水滑石的结构与性质
        1.3.2 类水滑石的应用
        1.3.3 类水滑石衍生氧化物的应用
        1.3.4 类水滑石衍生氧化物应用于中高温煤气脱硫
    1.4 本论文的主要研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 表征与分析
        2.2.1 物相结构分析
        2.2.2 孔结构分析
        2.2.3 形貌与元素组成分析
        2.2.4 表面元素价态分析
    2.3 脱硫剂脱硫性能评价
        2.3.1 实验方法及评价装置
        2.3.2 脱硫性能评价指标
    2.4 脱硫剂再生性能评价
        2.4.1 实验方法及评价装置
        2.4.2 再生性能评价指标
第3章 类水滑石衍生锌钴铝和锌镍铝复合氧化物合成及脱硫再生性能研究
    3.1 类水滑石衍生锌钴铝和锌镍铝复合氧化物制备方法
    3.2 类水滑石衍生锌钴铝和锌镍铝复合氧化物结构表征
        3.2.1 物相分析
        3.2.2 孔结构分析
        3.2.3 形貌分析
    3.3 类水滑石衍生锌钴铝和锌镍铝复合氧化物脱硫性能研究
    3.4 类水滑石衍生锌钴铝和锌镍铝复合氧化物再生性能研究
        3.4.1 再生温度影响
        3.4.2 再生氧气浓度影响
    3.5 类水滑石衍生锌钴铝和锌镍铝复合氧化物硫化-再生循环
    3.6 本章小结
第4章 类水滑石衍生锌铁复合氧化物合成及脱硫再生性能研究
    4.1 类水滑石衍生锌铁复合氧化物制备方法
    4.2 类水滑石衍生锌铁复合氧化物合成
        4.2.1 合成条件对类水滑石衍生氧化物及其前驱体结构的影响
        4.2.2 锌铁摩尔比对类水滑石衍生氧化物及其前驱体结构影响
    4.3 类水滑石衍生锌铁复合氧化物脱硫性能研究
        4.3.1 锌铁摩尔比影响
        4.3.2 反应温度影响
        4.3.3 反应动力学分析
    4.4 类水滑石衍生锌铁复合氧化物再生性能研究
        4.4.1 再生温度影响
        4.4.2 再生氧气浓度影响
    4.5 类水滑石衍生锌铁复合氧化物硫化-再生循环
    4.6 本章小结
第5章 结论
    5.1 结论
    5.2 展望
    5.3 论文创新点
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(5)超低硫铜基脱硫剂的制备及其脱硫性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 煤炭液化
        1.2.1 煤直接液化
        1.2.2 煤间接液化
    1.3 硫化物在煤间接液化中的危害
    1.4 脱硫方法
        1.4.1 湿法脱硫
        1.4.2 干法脱硫
    1.5 干法脱硫剂的研究进展
        1.5.1 吸附型脱硫剂
        1.5.2 金属氧化物脱硫
    1.6 复合脱硫剂的制备方法
    1.7 本文主要研究目的与思路
2 实验部分
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 氧化铜超精细脱硫剂的制备
        2.2.1 浸渍法制备铜基脱硫剂
        2.2.2 共沉淀法制备铜基脱硫剂
    2.3 脱硫剂的评价方法
        2.3.1 固定床评价条件
        2.3.2 微量硫化物检测器
    2.4 脱硫剂的表征
        2.4.1 红外光谱(FT-IR)
        2.4.2 X-射线衍射(XRD)
        2.4.3 比表面积测试(BET)
3 浸渍法与共沉淀法制备铜基精脱硫剂
    3.1 引言
    3.2 铜基脱硫剂的制备
        3.2.1 浸渍法制备铜基脱硫剂
        3.2.2 共沉淀法制备铜基脱硫剂
    3.3 浸渍法与共沉淀法制得脱硫剂的脱硫性能与表征
        3.3.1 浸渍法与共沉淀法制得铜基脱硫剂脱硫性能
        3.3.2 浸渍法与共沉淀法制备铜基脱硫剂的表征
    3.4 小结
4 铜基精脱硫剂的制备及其脱硫性能研究
    4.1 前言
    4.2 焙烧温度对铜基精脱硫剂脱硫性能的影响
    4.3 不同焙烧温度下铜基脱硫剂表征
    4.3 工艺条件优化
    4.4 单因素试验
        4.4.1 n Al/n Cu摩尔比对铜基脱硫效果的影响
        4.4.2 盐碱摩尔比对脱硫活性的影响
        4.4.3 反应温度对脱硫活性影响
    4.5 小结
5 复合铜基精脱硫剂的制备及其脱硫性能研究
    5.1 前言
    5.2 M-Cu-Al复合精脱硫剂的制备
        5.2.1 Cu-Al复合脱硫剂脱硫剂的制备
        5.2.2 M-Cu-Al系列复合金属氧化物的制备
    5.3 X-Cu-Al复合金属脱硫剂的脱硫评价效果
        5.3.1 X-Cu-Al复合金属脱硫剂的脱硫性能
        5.3.2 X-Cu-Al复合金属脱硫剂的BET表征
        5.3.3 X-Cu-Al复合金属氧化物的XRD图
    5.4 小结
6 结论
    6.1 总结
    6.2 前景展望
参考文献
附录
致谢

(6)ZrO2/3YSZ负载的高温颗粒成型脱硫剂的制备与研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 背景及研究意义
    1.2 脱硫剂的研究发展与现状
    1.3 脱硫剂的制备方法
    1.4 脱硫器的选择
    1.5 高温煤气脱硫剂存在的问题
    1.6 研究目标、内容和路线
2 实验条件与分析方法
    2.1 试剂规格与装置
    2.2 实验室制备脱硫剂
    2.3 脱硫剂的表征方法
    2.4 脱硫剂反应与检测装置
    2.5 脱硫再生实验
3 不同组分的粉体脱硫剂的研究
    3.1 溶胶凝胶制备脱硫剂
    3.2 Zr3Mn5Ce12OX脱硫剂脱硫再生循环实验
    3.3 Zr12Mn5Ce3OX脱硫剂再生循环循环实验
    3.4 本章实验总结
4 载体浸渍脱硫剂
    4.1 载体浸渍脱硫剂的制备与研究
    4.2 载体浸渍脱硫剂的性能评价
    4.3 载体浸渍脱硫剂实验总结
5 粉体脱硫剂相转化造粒成型
    5.1 成型粉体脱硫剂的制备与研究
    5.2 成型粉体脱硫剂的性能评价
    5.3 成型脱硫剂的实验总结
6 结语
    6.1 结论
    6.2 论文的创新点
    6.3 前景与展望
参考文献
作者简介
学位论文数据集

(7)改性氧化锌基脱硫剂制备及脱硫性能的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述与课题选择
    1.1 金属氧化物脱硫净化研究与发展
        1.1.1 氧化铁基
        1.1.2 氧化锌基
        1.1.3 氧化铜基
        1.1.4 氧化锰基
    1.2 羰基硫的性质及危害
        1.2.1 物理性质
        1.2.2 化学性质
        1.2.3 危害
    1.3 金属氧化物脱硫过程中“放硫”现象
    1.4 金属氧化物脱硫剂脱除硫化氢过程中羰基硫生成
        1.4.1 氧化锌基
        1.4.2 氧化铁基
        1.4.3 氧化锰基
        1.4.4 氧化铜基
        1.4.5 复合金属氧化物基
    1.5 改性金属氧化物基脱硫剂脱除羰基硫
    1.6 课题的选择及研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验药品与仪器
    2.2 脱硫剂的制备
    2.3 气体的配置
    2.4 脱硫剂活性测试
        2.4.1 测试流程
        2.4.2 测试条件
        2.4.3 测试指标
    2.5 气体分析及脱硫剂表征
        2.5.1 气体分析方法
        2.5.2 脱硫剂表征
第三章 氧化锌基脱硫剂组成及结构对脱硫活性的影响
    3.1 引言
    3.2 物相组成
    3.3 孔隙结构参数
    3.4 脱硫性能测试
        3.4.1 ZnO前驱物对脱硫剂脱除H_2S性能的影响
        3.4.2 碱性助剂K_2CO_3对脱硫剂脱除H_2S性能的影响
        3.4.3 结构助剂γ-Al_2O_3前驱物对脱硫剂脱除H_2S性能的影响
        3.4.4 改性氧化锌基脱硫剂脱除COS性能
    3.5 小结
第四章 气相反应中COS生成的影响因素
    4.1 引言
    4.2 CO/H_2S和CO_2/H_2S反应体系中生成COS平衡常数
        4.2.1 CO与H_2S体系
        4.2.2 CO_2与H_2S体系
    4.3 CO_X、H_2S气氛中COS生成规律
        4.3.1 H_2S热解
        4.3.2 CO、H_2S体系
        4.3.3 CO_2、H_2S体系
        4.3.4 CO、CO_2、H_2S体系
    4.4 H_2对COS生成影响作用
        4.4.1 CO、H_2S、H_2体系
        4.4.2 CO_2、H_2S、H_2体系
        4.4.3 CO、CO_2、H_2S、H_2体系
    4.5 反应管的催化效应
        4.5.1 CO、H_2S体系
        4.5.2 CO_2、H_2S体系
    4.6 积碳现象对COS生成的影响
        4.6.1 CO、H_2S体系
        4.6.2 CO、CO_2、H_2S体系
        4.6.3 CO、H_2S、H_2体系
    4.7 小结
第五章 气固相反应过程中COS生成影响因素
    5.1 引言
    5.2 氧化锌基脱硫剂物相组成及表面元素分析
    5.3 H_2O对不同脱硫剂脱除COS活性的影响
        5.3.1 纯氧化锌脱硫剂
        5.3.2 改性氧化锌基脱硫剂
    5.4 CO_X、H_2S体系中,出口COS浓度变化规律
        5.4.1 CO、H_2S体系中COS浓度变化
        5.4.2 CO_2、H_2S体系中COS浓度变化
        5.4.3 CO、CO_2、H_2S体系中COS浓度变化
    5.5 CO、CO_2与硫化锌的反应
        5.5.1 CO与ZnS的反应
        5.5.2 CO_2与ZnS的反应
    5.6 COS生成分析
    5.7 小结
第六章 脱硫过程中COS生成的气氛效应
    6.1 引言
    6.2 CO_X对COS生成的影响
        6.2.1 CO浓度变化
        6.2.2 CO_2浓度变化
    6.3 H_2对COS生成的影响
        6.3.1 CO、H_2气氛
        6.3.2 CO_2、H_2气氛
        6.3.3 CO、CO_2、H_2气氛
    6.4 H_2O对COS生成的影响
    6.5 小结
第七章 总结
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 今后工作设想
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文目录

(8)多元改性氧化铁制备及脱硫再生性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 硫化氢废气的治理技术
        1.2.1 生物法
        1.2.2 化学吸收法
        1.2.3 活性炭吸附法
        1.2.4 氧化锌法
        1.2.5 氧化铁法
        1.2.6 复合金属法
    1.3 研究目的及意义
    1.4 本课题的研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验材料
    2.2 实验仪器及装置
    2.3 实验工艺流程
    2.4 实验方法
        2.4.1 X射线衍射仪(XRD)
        2.4.2 差热-热重(DTA-TG)
        2.4.3 比表面积和孔结构
        2.4.4 透射电子显微镜(TEM)
        2.4.5 脱硫剂活性评价
        2.4.6 脱硫剂再生评价
        2.4.7 硫化氢的测定
第3章 一元改性铁基脱硫剂的制备及效能研究
    3.1 CuO-Fe_2O_3脱硫剂
        3.1.1 CuO-Fe_2O_3脱硫剂前驱体热重曲线分析
        3.1.2 不同焙烧温度对脱硫效果的影响
        3.1.3 不同焙烧时间对脱硫效果的影响
        3.1.4 不同含量对脱硫效果的影响
        3.1.5 小结
    3.2 ZnO-Fe_2O_3脱硫剂
        3.2.1 ZnO-Fe_2O_3脱硫剂前驱体热重曲线分析
        3.2.2 不同焙烧温度对脱硫效果的影响
        3.2.3 不同焙烧时间对脱硫效果的影响
        3.2.4 不同含量对脱硫效果的影响
        3.2.5 小结
    3.3 Al_2O_3-Fe_2O_3脱硫剂
        3.3.1 Al_2O_3-Fe_2O_3脱硫剂前驱体热重曲线分析
        3.3.2 不同焙烧温度对脱硫效果的影响
        3.3.3 不同焙烧时间对脱硫效果的影响
        3.3.4 不同含量对脱硫效果的影响
        3.3.5 不同空速对脱硫效果的影响
        3.3.6 不同脱硫温度对脱硫效果的影响
        3.3.7 脱硫结构
        3.3.8 小结
    3.4 CeO_2-Fe_2O_3脱硫剂
        3.4.1 焙烧温度的确定
        3.4.2 不同焙烧时间对脱硫效果的影响
        3.4.3 不同含量对脱硫效果的影响
        3.4.4 小结
    3.5 LaO_2-Fe_2O_3脱硫剂
        3.5.1 焙烧温度的确定
        3.5.2 不同含量对脱硫效果的影响
        3.5.3 不同焙烧温度对脱硫效果的影响
        3.5.4 不同焙烧时间对脱硫效果的影响
        3.5.5 不同脱硫温度对脱硫效果的影响
        3.5.6 空速对脱硫效果的影响
        3.5.7 脱硫结构
        3.5.8 响应曲面分析
        3.5.9 小结
第4章 二元改性铁基脱硫剂的制备及效能研究
    4.1 LaO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3脱硫剂
    4.2 优化LaO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3含量
    4.4 工艺条件对性能的影响
        4.4.1 不同焙烧温度对脱硫效果的影响
        4.4.2 不同焙烧时间对脱硫效果的影响
        4.4.3 不同脱硫温度对脱硫效果的影响
    4.5 响应曲面分析
        4.5.1 实验设计分析
        4.5.2 优化最佳因素及验证
    4.6 本章小结
第5章 脱硫剂再生工艺研究
    5.1 再生温度的确定
        5.1.2 常温再生
        5.1.3 高温再生
    5.2 再生空速的确定
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢

(9)有机胺用于铁基脱硫剂的制备及其性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 硫化氢的来源与危害
        1.1.1 合成气中硫的危害
        1.1.2 气态烃中硫的危害
    1.2 硫化氢的脱除方法
        1.2.1 湿法脱硫
        1.2.2 干法脱硫
    1.3 常温干法吸附脱硫的研究进展
        1.3.1 多孔材料脱硫剂
        1.3.2 金属氧化物脱硫剂
    1.4 铁系脱硫剂的研究进展
        1.4.1 单金属铁氧化物脱硫剂的研究进展
        1.4.2 多金属铁基复合氧化物脱硫剂的研究进展
    1.5 论文的立题和研究内容
2 有机胺制备铁氧化物脱硫剂及其性能评价
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 有机胺制备铁氧化物的方法
        2.2.3 铁系脱硫剂的评价方法
        2.2.4 脱硫剂的测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 有机胺制备铁氧化物的表征分析
        2.3.2 温度对氧化铁脱硫剂的活性及孔结构的影响
        2.3.3 沉淀剂与铁盐摩尔比对氧化铁脱硫剂的活性及孔结构的影响
        2.3.4 反应时间对氧化铁脱硫剂的活性及孔结构的影响
        2.3.5 最佳制备工艺条件的确定
        2.3.6 脱硫剂后处理温度的确定
    2.4 FeOOH的制备机理分析
    2.5 本章小结
3 铁基复合氧化物脱硫剂的制备及其性能评价
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 Fe-Zn/Fe-Al/Fe-Mn二元复合氧化物的制备
        3.2.3 Fe-Zn-Al三元复合氧化物的制备
        3.2.4 脱硫剂的评价与表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Fe-Mn复合氧化物的性能评价
        3.3.2 Fe-Zn复合氧化物的性能评价
        3.3.3 Fe-Al复合氧化物的性能评价
        3.3.4 Fe-Zn-Al三元复合氧化物的性能评价
    3.4 铁基复合氧化物的表征分析
        3.4.1 热重(TG-DTG)表征
        3.4.2 X射线衍射(XRD)表征
        3.4.3 BET比表面及孔结构分析
    3.5 共沉淀法制备铁基复合氧化物的机理探讨
    3.6 本章小结
4 结论
参考文献
附录
致谢

(10)三维有序大孔氧化铜基复合脱硫剂的合成及常温脱硫性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章文献综述及课题选择
    1.1 脱硫的必要性
    1.2 脱硫方法简介
        1.2.1 湿法脱硫
        1.2.2 干法脱硫
        1.2.2.1 活性炭法
        1.2.2.2 分子筛法
        1.2.2.3 金属氧化物法
    1.3 氧化铜脱硫
    1.4 三维有序大孔材料在脱硫中的应用
    1.5 本课题的研究任务
第二章 实验部分
    2.1 三维有序大孔脱硫剂制备原料及设备
        2.1.1 三维有序大孔脱硫剂制备过程中所需原料
        2.1.2 三维有序大孔脱硫剂制备过程中所需仪器
    2.2 三维有序大孔脱硫剂制备过程
        2.2.1 胶晶模板的制备
        2.2.2 前驱液制备
        2.2.3 浸渍-前驱物填充
        2.2.4 模板的去除
        2.2.5 脱硫剂命名
    2.3 三维有序大孔脱硫剂评价过程
    2.4 三维有序大孔脱硫剂表征仪器
        2.4.1 扫描电镜(SEM)
        2.4.2 透射电镜(TEM/HRTEM)
        2.4.3 热重质谱联用分析(TG-MS)
        2.4.4 N2物理吸附-脱附等温线(BET)
        2.4.5 粉末X射线衍射(XRD)
        2.4.6 X光电子能谱仪(XPS)
        2.4.7 程序升温脱附(TPD)
        2.4.8 同步辐射(XANES)
第三章 三维有序大孔铜硅复合脱硫剂常温脱硫性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 评价实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 铜硅复合脱硫剂的SEM表征
        3.3.2 织构对铜硅复合脱硫剂的脱硫性能的影响
        3.3.3 不同比例铜硅复合脱硫剂的脱硫性能
        3.3.4 不同相对湿度对铜硅复合脱硫剂的脱硫性能
    3.4 小结
第四章 三维有序大孔铜硅复合脱硫剂表面改性对其常温脱硫性能影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 氨化脱硫剂硫化结果与讨论
        4.3.1 不同氨化时间对脱硫剂常温硫化评价
        4.3.2 有无水汽对氨化后的脱硫剂常温硫化评价
    4.4 碱化脱硫剂硫化结果与讨论
        4.4.1 碱化处理时间对脱硫剂常温硫化性能影响
        4.4.2 碱化与水汽处理对脱硫剂硫化性能影响
    4.5 氨化碱化对比分析
第五章 三维有序大孔铜硅复合脱硫剂再生循环性能研究
    5.1 引言
    5.2 脱硫剂的再生循环实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 硫化后脱硫剂的TG-MS表征
        5.3.2 不同再生温度对脱硫剂硫化性能的影响
    5.4 结论
第六章 三维有序大孔铜锌硅复合脱硫剂常温脱硫性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
    6.3 脱硫剂 3DOM-SCZ-x-y常温下硫化性能评价
        6.3.1 焙烧温度对脱硫剂常温脱硫性能影响
        6.3.2 不同相对湿度对脱硫剂常温脱硫性能影响
        6.3.3 不同比例铜锌复合氧化物对脱硫剂常温脱硫性能影响
        6.3.4 1%铜对氧化锌铜复合脱硫剂常温脱硫性能影响的机理分析
    6.4 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 论文的创新点
    7.3 存在的问题及今后设想
参考文献
硕士期间发表论文
致谢

四、(锌、铜、锰)复合脱硫剂的制备及性能研究(论文参考文献)

  • [1]SBA-15负载锌基氧化物的煤气脱硫与再生行为研究[D]. 李俏春. 太原理工大学, 2021
  • [2]多孔纳米氧化锌基常温精脱硫剂制备及构效关系[D]. 杨超. 太原理工大学, 2021(01)
  • [3]锌基有序介孔高温煤气脱硫剂性能稳定性及动力学研究[D]. 李阳. 太原理工大学, 2020(07)
  • [4]类水滑石衍生锌基复合氧化物可控合成及其煤气脱硫性能研究[D]. 郭恩惠. 太原理工大学, 2020(07)
  • [5]超低硫铜基脱硫剂的制备及其脱硫性能研究[D]. 何秋瑾. 武汉纺织大学, 2019(01)
  • [6]ZrO2/3YSZ负载的高温颗粒成型脱硫剂的制备与研究[D]. 王连. 中国矿业大学, 2019(01)
  • [7]改性氧化锌基脱硫剂制备及脱硫性能的研究[D]. 王泽鑫. 太原理工大学, 2018(10)
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复合脱硫剂(锌、铜、锰)的制备及性能
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