發(fā)布時間：2020-10-23 18:05

　　 煤炭在我國一次能源中占據著重要的位置。但是,目前我國煤炭利用率低,存在嚴重的污染問題,因此煤炭的清潔利用尤為重要。聯(lián)合氣化燃料電池(IG-FC)等發(fā)電技術是目前研究的先進清潔的煤炭轉化技術,在此過程中硫化物的脫除很重要。高溫煤氣脫硫技術能夠高效利用煤氣中的顯熱,所以被廣泛應用。這一技術對脫硫劑有較高的要求,不僅能夠高效脫硫還必須能夠再生,經受的住多次硫化再生循環(huán)使用,因此,高溫煤氣脫硫劑再生研究意義重大。本論文對氧化鈰脫硫劑分別在氧氣、二氧化硫和氧氣／二氧化硫混合氣氛下固定床再生床層動態(tài)行為進行了研究。用氧氣分析儀、碘量法等對反應過程中氣體濃度進行檢測,用定硫儀對床層中脫硫劑的硫含量進行了測試,并對反應氣濃度、溫度對再生床層動態(tài)行為的影響進行了考察,得到了床層再生區(qū)高度和移動速度,用數(shù)學模型進行模擬,并對模型進行修正實驗結果表明：氧化鈰脫硫劑在02氣氛下再生,床層上不同位置脫硫劑再生轉化率曲線呈規(guī)則的倒“S”型,并保持基本不變的速度向出口方向移動。隨著進口02濃度的增加,再生區(qū)移動速度增加,再生區(qū)高度略微降低。反應床層高度與移動速度首先是由化學反應控制的,隨后將轉化為內擴散控制為主�；瘜W反應控制階段方程式為：后期逐漸轉化為內擴散控制的方程式為：隨著再生溫度增加,再生區(qū)移動速度加快,再生區(qū)長度顯著變短。反應床層高度與移動速度首先是由化學反應控制的,隨后將轉化為內擴散控制為主。反應后期逐漸轉化為內擴散控制的方程式為：氧化鈰脫硫劑在含SO2氣氛下再生,床層上脫硫劑再生轉化率呈比較規(guī)則的倒“S”型,并保持基本不變的速度向出口方向移動。隨著進口S02濃度的增加,再生區(qū)移動速度增加,再生區(qū)長度降低。SO2濃度比較低時,床層上再生轉化率曲線有拖尾現(xiàn)象。反應床層高度與移動速度首先是由化學反應控制,隨后將轉化為內擴散控制為主�；瘜W反應控制階段方程式為：后期逐漸轉化為內擴散控制的方程式為：隨著再生溫度增加,再生區(qū)移動速度加快,再生區(qū)長度顯著變短。反應床層高度與移動速度首先是由化學反應控制的,隨后將轉化為內擴散控制為主。反應后期逐漸轉化為內擴散控制為主的方程式為：氧化鈰脫硫劑在O2/SO2混合氣氛下再生,床層不同位置脫硫劑再生轉化率呈現(xiàn)比較不規(guī)則的倒“S”型曲線,隨著反應時間的進行,曲線上出現(xiàn)小的平臺。隨著進口氣體和反應溫度的增加,再生區(qū)長度降低,再生區(qū)移動速度加快。床層上不同位置脫硫劑再生轉化率曲線上出現(xiàn)的小的平臺隨著溫度的升高而向下移動,到750℃以上時平臺基本消失。
【學位單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TQ546.5
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 文獻綜述與課題選擇
    1.1 課題背景
    1.2 高溫煤氣脫硫劑的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬氧化物基脫硫劑的研究
        1.2.2 負載型復合脫硫劑
    1.3 脫硫劑的再生
        1.3.1 再生氣氛
        1.3.2 再生空速
        1.3.3 再生溫度
    1.4 固定床床層動態(tài)研究
        1.4.1 固定床吸附動態(tài)行為研究
        1.4.2 固定床氣-固相非催化反應床層動態(tài)行為
        1.4.3 固定床床層動態(tài)行為研究進展
    1.5 課題的選擇以及研究內容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗試劑與儀器
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 氧化鈰脫硫劑的制備及硫化過程
        2.2.1 氧化鈰脫硫劑的制備
        2.2.2 氧化鈰脫硫劑的硫化
    2.3 脫硫劑再生評價裝置
    2.4 脫硫劑的分析及表征方法
        2.4.1 脫硫劑中全硫的測量
        2.4.2 脫硫劑物相表征（XRD）
    2.5 氣體分析方法
2氣體濃度的測量'>        2.5.1 O₂氣體濃度的測量
2氣體濃度的測量'>        2.5.2 SO₂氣體濃度的測量
2氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑再生床層動態(tài)行為'>第三章 含O₂氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑再生床層動態(tài)行為
    3.1 引言
    3.2 實驗條件的選擇
        3.2.1 消除外擴散
        3.2.2 再生實驗條件
    3.3 再生實驗結果與討論
2濃度對再生床層動態(tài)行為的影響'>        3.3.1 不同進口O₂濃度對再生床層動態(tài)行為的影響
        3.3.2 不同再生溫度對再生床層動態(tài)行為的影響
        3.3.3 氧化鈰脫硫劑再生床層等溫吸附動力學
    3.4 小結
2氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑再生床層動態(tài)行為'>第四章 含SO₂氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑再生床層動態(tài)行為
    4.1 引言
    4.2 實驗條件的選擇
        4.2.1 消除外擴散
        4.2.2 再生實驗條件
    4.3 再生實驗結果與討論
2濃度對固定床再生床層動態(tài)行為的影響'>        4.3.1 不同進口SO₂濃度對固定床再生床層動態(tài)行為的影響
        4.3.2 不同再生溫度對固定床再生床層動態(tài)行為的影響
        4.3.3 氧化鈰脫硫劑再生床層等溫吸附動力學
    4.4 小結
2-SO₂氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑再生床層動態(tài)行為'>第五章 含O₂-SO₂氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑再生床層動態(tài)行為
    5.1 引言
    5.2 再生實驗條件
    5.3 實驗結果與討論
2/SO₂濃度比例對再生床層動態(tài)行為的影響'>        5.3.1 不同進口O₂/SO₂濃度比例對再生床層動態(tài)行為的影響
2/SO₂混合氣氛下再生床層動態(tài)行為的影響'>        5.3.2 不同溫度對O₂/SO₂混合氣氛下再生床層動態(tài)行為的影響
    5.4 小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 今后的工作設想
參考文獻
致謝
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本文編號：2853365