导读:本文包含了铁铈脱硫剂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:锆添加剂,铁铈脱硫剂,固溶体,还原性能,硫化性能
铁铈脱硫剂论文文献综述
杨磊[1](2017)在《锆添加剂对铁铈复合基高温煤气脱硫剂硫化性能的影响》一文中研究指出根据对能源结构和能源消耗的预测,煤炭将长期占据我国能源消费的主导地位。但随之而来的是现阶段煤炭的低效利用造成了严重的环境和能源问题。煤的洁净高效转化技术将成为解决这一问题的有效途径。整体煤气化联合循环(IGCC)和煤基多联产(CPG)等发电技术,以其高效率、低污染的环境友好特性,成为未来极具潜力的洁净煤技术可持续战略发展方向。然而,煤气化过程中产生的H2S会对管道设备、环境及人类健康等方面造成严重的危害。因此,高温煤气脱硫技术的研究具有重要的意义。本论文总结并分析了铁铈复合基高温煤气脱硫剂的优势及存在的问题,选择以第叁组分锆作为添加剂,制备出具有脱硫活性好的铁铈锆复合高温煤气脱硫剂。在固定床微分反应器上考察了铁铈锆复合脱硫剂的脱硫行为,并结合XRD、N2吸附、XPS、H2-TPR、SEM-EDS等表征手段,探究锆添加剂对铁铈复合基脱硫剂结构、还原性能及硫化性能的影响,彼此关联,得到以下主要结论:(1)以共沉淀法制得的铁铈锆复合脱硫剂,其存在形式为Fe2O3-Ce1-xZrxO2。最佳制备条件为:Fe、Ce、Zr的摩尔比为1:0.8:0.2,焙烧温度为700oC。锆添加剂提高了氧化铁、氧化铈及铁铈复合脱硫剂的比表面积和孔容,有利于吸脱附硫;锆添加剂增加了氧化铈和铁铈复合脱硫剂的氧空位,促进了脱硫剂Ce4+→Ce3+的还原。(2)锆添加剂提高了铁铈复合脱硫剂中Ce4+的还原度,且降低了Ce4+体相还原温度,有利于脱硫剂中铁铈活性组分在相同温区进行还原反应。(3)与单一氧化铁和氧化铈脱硫剂相比,当硫化温度为600oC时,铁铈复合脱硫剂表现出更好的硫化性能,但其反应程度较低。在此温度下,铁铈复合脱硫剂中铈活性组分并未充分参与反应。(4)锆添加剂显着提高了铁铈复合基脱硫剂的脱硫精度、硫化反应活性组分利用率、穿透硫容、硫化反应程度并拓宽了其硫化反应温度范围。对于颗粒脱硫剂而言,还原及硫化反应均为由外而内的层式反应。在还原过程中锆添加剂促使Ce逐渐向外层富集或Fe逐渐向内层迁移,在硫化过程中Ce逐渐向内层迁移或Fe逐渐向外层富集,这种Fe、Ce元素的迁移规律有利于促使Ce参与到还原及硫化反应中。铁铈锆脱硫剂的硫化反应式为:Fe(7)(8)Zr2CesO(7)(8)(7)(8)3Hg2HsO(7)g(8)(7)(8)Ces2Fe SSO(7)(8)5HsSZr(7)gO(8)222xx)2(1222Xx132(10)(10)(28)(10)(10)(10)--(5)铁铈锆复合脱硫剂具有良好的硫化/再生循环稳定性。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-05-01)
尉俊明[2](2017)在《锆添加剂对铁铈复合基高温煤气脱硫剂再生行为的影响》一文中研究指出煤炭在我国一次能源消费中占据着主导作用。但是,目前我国煤炭利用依旧存在着很多问题,煤炭利用率低及直接使用造成严重的污染问题,因此煤炭的清洁利用就显得尤为重要。目前研究和开发的洁净煤转化利用技术有整体煤气化联合循环发电(IGCC)、燃料电池发电(FC),而这些技术都需要脱除煤气中的硫化物。为了利用煤气中的显热,高温煤气脱硫剂受到了广泛的关注。高温煤气脱硫剂不仅要求高温还原性气体中有很高的脱硫活性和后续好的再生能力,而且再生后脱硫剂还应该具备稳定的脱硫活性且经受的住多次的硫化-再生循环使用。单一金属氧化物脱硫剂很难满足高温脱硫的要求,而复合金属氧化物脱硫剂在高温脱硫中存在非常大的潜力。因此,研究复合金属氧化物脱硫剂的再生性能意义重大。铁铈复合脱硫剂在再生过程中具有热效应补偿现象,为了充分发挥此效应,我们提出锆添加剂对铁铈复合脱硫剂再生行为影响研究。本论文首先制备出铁铈锆高温脱硫剂并对脱硫剂在SO_2气氛下的再生行为进行了研究,重点考察了不同再生温度、进口SO_2浓度、再生空速对铁铈锆复合脱硫剂再生单质硫产率和再生率的影响规律。探讨了锆在铁铈基复合脱硫剂再生过程中所起到的作用。并用XPS和TPR等对再生前后脱硫剂的结构和还原性能进行了表征。主要结果如下:(1)在含SO_2气氛下再生时,铁铈锆复合高温脱硫剂再生后的主要产物是Fe_3O_4、Fe_2O_3、Ce_(0.8)Zr_(0.2)_2和单质硫。再生温度、再生空速和再生气浓度的提高都可以提高铁铈锆复合脱硫剂的再生反应速率。在实验条件下,这叁个再生条件的影响效果次序是再生温度>再生气浓度>再生空速。再生温度的提高可以提高脱硫剂的再生率,当再生温度为750oc时,再生率达到98%以上。(2)氧化铈脱硫剂在再生后表面氧和体相氧发生了变化,导致脱硫剂表面ce~(4+)增多而体相的ce~(4+)减少,这一改变有利于氧化铈在低温下还原。铈锆复合脱硫剂在再生后仍然有氧空位的存在,有利于体相氧向外迁移,这可以使得铈锆脱硫剂在低温下更好的还原。再生后铁铈锆复合脱硫剂还原温度降低,有利于铁铈锆脱硫剂的二次硫化。(3)对不同再生温度下的脱硫剂进行二次硫化实验发现,再生温度高于650oc甚至到800oc时,脱硫剂二次穿透硫容没有明显的下降,而且还略高于新鲜样,再生温度为650oc时,二次穿透硫容最高超过了新鲜样穿透硫容。铁铈锆复合脱硫剂进行了5次连续硫化-再生循环,第2次硫化时脱硫剂的穿透硫容达到了最大,在四次循环之后几乎达到了稳定。(4)FeZr_(0.2)、Ce_(0.8)Zr_(0.2)复合脱硫剂与氧化铁、氧化铈单一脱硫剂相比再生速率和再生率都有所提高。随着锆的加入量增大,铁锆复合脱硫剂的再生速率、单质硫产率、再生率都呈增大趋势,锆在氧化铁脱硫剂中起到分散的作用,促进了氧化铁脱硫剂的再生;但是随着锆含量的增加铈锆复合脱硫剂的再生性能呈现先增大后减弱的趋势,不同的铈锆比会有不同的氧化铈锆固溶体结构,锆的摩尔分数为20%时所形成的立方晶型可以促进铈锆脱硫剂的再生。(5)铁铈锆复合脱硫剂在再生过程中,随着锆的加入量增多,再生反应速率先增大后减小,FeCe_(0.8)Zr_(0.2)复合脱硫剂的再生速率最快,不同锆的添加量有不同的铈锆固溶体结构,在FeCe_90.8)Zr-90.20复合脱硫剂中铈锆固溶体可以形成的立方晶型结构,立方晶型的铈锆固溶体结构可以促进铈锆复合脱硫剂的再生。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-05-01)
胡世菊,谢巍,常丽萍,宋辉,余江龙[3](2008)在《铁铈高温煤气脱硫剂及其载体特性的表征》一文中研究指出以辽宁阜新煤矸石热电厂收集的不同粒度和组分粉煤灰样品为载体,铁铈氧化物混合物为活性组分,高岭土为粘结剂。经过机械混合,成型,干燥和高温煅烧,制备出柱状样品,在120℃条件下干燥4h,再700℃煅烧8h。制备了铁铈复合高温煤气脱硫剂,利用成分分析、X射线衍射和扫描电子显微镜等分析测试手段对制备的铁基高温脱硫剂及其载体进行了表征。结果表明以粉煤灰为载体的铁铈高温煤气脱硫剂在400-600oC温度范围内具有良好的硫化活性。(本文来源于《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》期刊2008年04期)
谢巍[4](2007)在《以粉煤灰为载体的铁铈高温煤气脱硫剂脱硫行为的研究》一文中研究指出高温煤气的脱硫净化是以煤气化为基础的多联产过程的关键技术之一。本文以粉煤灰为载体制备了铁铈氧化物高温煤气脱硫剂,并在自制的实验台架上研究了其硫化行为。电厂粉煤灰主要是硅、铝、铁的氧化物,还含有少量钙、镁和未燃碳等其他组分。作者利用成分分析、磁力分选、粒度分析、XRD和SEM等手段对从电厂收集的粉煤灰样品进行了研究,选择了不同粒径的粉煤灰作为脱硫剂载体用于制备不同成分的铁铈氧化物高温煤气脱硫剂,并在420-620℃温度范围进行了其硫化性能的比较。作者在实验中使用了模拟煤气成分,入口H_2S浓度为4700 ppm。620℃时的不同脱硫剂的硫化实验的结果表明:添加粉煤灰的脱硫剂其脱硫精度明显比没有添加粉煤灰的脱硫精度高,这是由于粉煤灰作为载体时,在煅烧过程中起到了造孔和分散活性组分的作用。对同一种脱硫剂在420-620℃的硫化实验显示,本研究制备的脱硫剂在620℃时具有良好的抗粉化能力。通过比较不同温度下的硫化曲线,520℃的穿透时间比620℃的稍短,硫容也比620℃的稍低,但穿透时间和硫容都比420℃明显增加。本实验条件下不同载体脱硫剂在620℃时的硫容均大于按活性组分化学计量100%转化的硫容值,说明可能有部分FeS_x(x>1)生成。使用不同铁铈摩尔比的脱硫剂进行的硫化实验显示:铁铈摩尔比为8:2时脱硫剂的穿透时间明显比摩尔比为1:1时长,分别是21.5h和8.4h,硫容也大。这可能是硫化产物中有FeS_x(x>1)相的生成,也可能与低温度铈难发挥作用有关。不同载体制备的脱硫剂在同一条件下的硫化实验表明以碳含量和挥发分含量最高的粒径为112-154μm的粉煤灰为载体的脱硫剂的硫化性能最好,620℃时的穿透时间和硫容可以达到36.5h和29.5%。而相应的以224-280μm和112-154μm磁性粉煤灰为载体的脱硫剂的穿透时间和硫容分别是35h、36h和29.4%、28.1%。这说明以粉煤灰为载体的脱硫剂经过高温煅烧所形成的微孔和比表面积是提高脱硫剂硫化性能的关键因素之一。实验发现在脱硫温度下COS与H_2S的浓度存在直接的关联,该关联通过H_2S与CO或CO_2反应生成COS与H_2或H_2O实现。通过该机制,可以在高温下脱除H_2S的同时有效地脱除COS。(本文来源于《太原理工大学》期刊2007-05-01)
铁铈脱硫剂论文开题报告
(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:
煤炭在我国一次能源消费中占据着主导作用。但是,目前我国煤炭利用依旧存在着很多问题,煤炭利用率低及直接使用造成严重的污染问题,因此煤炭的清洁利用就显得尤为重要。目前研究和开发的洁净煤转化利用技术有整体煤气化联合循环发电(IGCC)、燃料电池发电(FC),而这些技术都需要脱除煤气中的硫化物。为了利用煤气中的显热,高温煤气脱硫剂受到了广泛的关注。高温煤气脱硫剂不仅要求高温还原性气体中有很高的脱硫活性和后续好的再生能力,而且再生后脱硫剂还应该具备稳定的脱硫活性且经受的住多次的硫化-再生循环使用。单一金属氧化物脱硫剂很难满足高温脱硫的要求,而复合金属氧化物脱硫剂在高温脱硫中存在非常大的潜力。因此,研究复合金属氧化物脱硫剂的再生性能意义重大。铁铈复合脱硫剂在再生过程中具有热效应补偿现象,为了充分发挥此效应,我们提出锆添加剂对铁铈复合脱硫剂再生行为影响研究。本论文首先制备出铁铈锆高温脱硫剂并对脱硫剂在SO_2气氛下的再生行为进行了研究,重点考察了不同再生温度、进口SO_2浓度、再生空速对铁铈锆复合脱硫剂再生单质硫产率和再生率的影响规律。探讨了锆在铁铈基复合脱硫剂再生过程中所起到的作用。并用XPS和TPR等对再生前后脱硫剂的结构和还原性能进行了表征。主要结果如下:(1)在含SO_2气氛下再生时,铁铈锆复合高温脱硫剂再生后的主要产物是Fe_3O_4、Fe_2O_3、Ce_(0.8)Zr_(0.2)_2和单质硫。再生温度、再生空速和再生气浓度的提高都可以提高铁铈锆复合脱硫剂的再生反应速率。在实验条件下,这叁个再生条件的影响效果次序是再生温度>再生气浓度>再生空速。再生温度的提高可以提高脱硫剂的再生率,当再生温度为750oc时,再生率达到98%以上。(2)氧化铈脱硫剂在再生后表面氧和体相氧发生了变化,导致脱硫剂表面ce~(4+)增多而体相的ce~(4+)减少,这一改变有利于氧化铈在低温下还原。铈锆复合脱硫剂在再生后仍然有氧空位的存在,有利于体相氧向外迁移,这可以使得铈锆脱硫剂在低温下更好的还原。再生后铁铈锆复合脱硫剂还原温度降低,有利于铁铈锆脱硫剂的二次硫化。(3)对不同再生温度下的脱硫剂进行二次硫化实验发现,再生温度高于650oc甚至到800oc时,脱硫剂二次穿透硫容没有明显的下降,而且还略高于新鲜样,再生温度为650oc时,二次穿透硫容最高超过了新鲜样穿透硫容。铁铈锆复合脱硫剂进行了5次连续硫化-再生循环,第2次硫化时脱硫剂的穿透硫容达到了最大,在四次循环之后几乎达到了稳定。(4)FeZr_(0.2)、Ce_(0.8)Zr_(0.2)复合脱硫剂与氧化铁、氧化铈单一脱硫剂相比再生速率和再生率都有所提高。随着锆的加入量增大,铁锆复合脱硫剂的再生速率、单质硫产率、再生率都呈增大趋势,锆在氧化铁脱硫剂中起到分散的作用,促进了氧化铁脱硫剂的再生;但是随着锆含量的增加铈锆复合脱硫剂的再生性能呈现先增大后减弱的趋势,不同的铈锆比会有不同的氧化铈锆固溶体结构,锆的摩尔分数为20%时所形成的立方晶型可以促进铈锆脱硫剂的再生。(5)铁铈锆复合脱硫剂在再生过程中,随着锆的加入量增多,再生反应速率先增大后减小,FeCe_(0.8)Zr_(0.2)复合脱硫剂的再生速率最快,不同锆的添加量有不同的铈锆固溶体结构,在FeCe_90.8)Zr-90.20复合脱硫剂中铈锆固溶体可以形成的立方晶型结构,立方晶型的铈锆固溶体结构可以促进铈锆复合脱硫剂的再生。
(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。
铁铈脱硫剂论文参考文献
[1].杨磊.锆添加剂对铁铈复合基高温煤气脱硫剂硫化性能的影响[D].太原理工大学.2017
[2].尉俊明.锆添加剂对铁铈复合基高温煤气脱硫剂再生行为的影响[D].太原理工大学.2017
[3].胡世菊,谢巍,常丽萍,宋辉,余江龙.铁铈高温煤气脱硫剂及其载体特性的表征[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版).2008
[4].谢巍.以粉煤灰为载体的铁铈高温煤气脱硫剂脱硫行为的研究[D].太原理工大学.2007