高温煤气脱硫剂再生行为气氛效应的研究进展

脱硫剂再生过程是高温煤气脱硫工业化应用必备的关键环节之一。本文重点综述了含氧气氛、水气氛、水氧混合气氛和二氧化硫气氛中高温煤气脱硫剂的再生行为。以硫资源化回收作为高温煤气脱硫剂再生的目标,分析了不同再生气氛以及不同再生操作条件对高温煤气脱硫剂再生行为的影响。最后对今后高温煤气脱硫剂的再生研究提出了几点建议。     

粉尘对铁钙基脱硫剂再生过程的影响

在固定床装置上考察粉尘对铁钙基脱硫剂再生过程的影响 .结果表明 ,在含氧气气氛再生时 ,随着温度的升高 ,粉尘对再生负面的影响越来越显著 ,但是对二次脱硫活性的影响很小 ,这可能与脱硫过程为内扩散控制有关 ;而在含水蒸气气氛中再生时 ,再生率与含氧气气氛再生时相比低得多 ,粉尘对再生的影响与粉尘含量有关 .     

自由基源物质变化对直流电晕自由基簇射脱除NO的影响

氨气、氧气、氮气和水蒸气是常见的产生含N、H、O自由基的自由基源物质.选择氨氩混合气、氧气、干空气和湿空气作为自由基源物质进行了NO的脱除研究.发现不同的自由基源物质都能形成稳定的电晕,但对放电特性有一定的影响;电极中通入氧气和空气时NO转化成NO₂的效率明显高于氨氩混合气.考虑到NO₂容易被碱液吸收,而通入氨氩混合气时生成的N₂H和N₂O是潜在的温室气体,所以空气和氧气更适合作为自由基源物质;电极中通入空气时NO的脱除效果略差于氧气,但是与氨氩混合气相差不多.但是从安全性和经济性的角度考虑,空气具有更好的应用前景;少量水蒸气的存在有助于NO的脱除.所以在氨氩混合气、氧气、干空气和湿空气中,湿空气无疑是最佳的选择.     

煤中氯在不同气氛下的热解析出

研究了在不同的气氛（惰性气氛、氧化性气氛、蒸汽和它们之间的混合气氛），不同的时间（0－45min)下，煤中氯热解析出的变化，同时考察了气体流速、热解温度和不同比率的水蒸气对煤中氯析出的影响。研究表明，气体流速对煤中氯的析出具有明显的影响；热解温度影响最大在800℃时，氯析出率明显高于较低温度时氯的析出，达79．1％；氧化性气氛中，氯的析出率比惰性气氛中高；水蒸气的存在有利于氯的析出率。     

竹屑氧气-水蒸气气化制备富氢燃气

以竹屑为原料,使用氧气-水蒸气作为混合气化剂,在固定床气化反应器中进行竹屑的氧气-水蒸气气化实验,考察了气化温度、水蒸气流量和氧气用量比对竹屑气化制备富氢燃气的影响。研究结果表明：气化温度和水蒸气流量均对竹屑燃气中氢气体积分数影响较大,氢气体积分数随着气化温度的升高呈稳步增长趋势,随水蒸气流量增加呈先增加后减少趋势,分别在气化温度900℃和水蒸气流量0.7 mL/min时达到最大值;而随着氧气用量比的增加,氢气体积分数变化不明显。竹屑氧气-水蒸气气化制备富氢燃气最佳的气化条件为气化温度900℃、水蒸气流量0.7 mL/min、氧气用量比0.30,此条件下气化制备的燃气中氢气体积分数32.04%,热值11.37 MJ/m³,产气率1.40 L/g,燃气中CH₄体积分数8.82%,CO体积分数26.34%,CO₂体积分数30.55%,C₂H_m体积分数2.24%。     

玉米秸秆与贫煤固定床内共气化的实验研究

在固定床内进行了氧气、二氧化碳和水蒸气混合气氛下贫煤与玉米秸秆共气化实验.实验分析了秸秆比例、温度及氧浓度对生成可燃气体组分及热值的影响.结果表明:秸秆的加入促进了CO和烃类的生成,抑制H_2的生成,而过量的秸秆会降低各产气组分及气体热值.CO和H_2分别在秸秆比例为0.2和0时达到最大,秸秆比例为0.2时气化热值最高.升高温度能促进气化反应,提高产气组分,而过高的温度抑制了C_nH_m的生成.氧浓度的提高能显著提高气体组分及产气热值,理想的氧浓度为0.2.载气中加入适量CO_2可提高产气热值.     

氧对PAN分子侧氰基反应进程的影响

采用固体13C-CP／MAS,FT-IR和DSC方法分析自制二元共聚PAN纤维在不同气氛下的热稳定化 行为,研究氧对PAN分子侧氰基反应的影响。结果表明:在无氧气氛下处理时,PAN分子先发生环化反应; 而在有氧气氛下,先发生脱氢反应,再发生环化、氧化反应,氧化反应中氧与PAN分子链结合生成C=O, HC-OH等官能团,氧可以促进环化、脱氢反应的发生,PAN链状分子结构逐渐演变为耐热的含氧梯型聚合 物结构。     

湿法脱硫系统中飞灰对SO2氧化特性的影响

在湿法脱硫系统模拟实验台上研究飞灰等氧化物颗粒对SO2氧化特性的影响,着重探讨水溶液温度和氧气浓度等因素.结果表明,飞灰中Si,Al,Ca和Fe等元素的存在形式主要为SiO2,CaO,Fe2O3,Al2O3以及莫来石和斜长石等;飞灰的存在使得SO2的氧化程度加剧;无论混合气是否携带飞灰,SO2的氧化程度均随着水溶液温度的升高而增大;混合气未携带飞灰时,随着氧气浓度的增加,SO2的氧化程度明显增大,但飞灰存在时影响较小;Al2O3与Fe2O3对SO2的氧化存在协同促进作用.     

线-筒式脉冲电晕反应器降解三氯乙烯废气研究

采用线-筒式电晕反应器对三氯乙烯在氮气中和有氧气存在情况下的降解效果进行了实验研究. 研究结果表明三氯乙烯在氮气中的降解效果要好于在氮气和氧气混合中的降解效果. 三氯乙烯在氮气中的主要气相降解产物是HCl和Cl2;在氮气和氧气的混合气中的主要降解产物是COCl2、CO2和C2HCl3O (DCAC). 为了去除三氯乙烯分解过程中生成的有害产物,在反应器内壁上涂覆一层Ca(OH)2吸收剂. 实验发现采用电晕结合现场化学吸收能有效地去除COCl2等有害产物的产生,同时三氯乙烯的去除率大大高于反应器内没有固体吸收剂的情况.当反应器的输入能量为20 W时,对浓度为1090 mg·m-3的三氯乙烯在10% O2和90% N2的混合气中的分解率从62%提高到了99.5%. 可以认为反应器内的Ca(OH)2吸收剂通过气-固吸收反应参加了三氯乙烯的分解过程,从而提高了三氯乙烯的降解率.     

富氧富水蒸气条件下燃烧高氮燃料的NO_x排放特性

在富氧富水蒸气条件下,研究了富含氮的燃料白酒糟在流化床中燃烧时NO_x的排放特性。结果表明,在过量空气系数1.2条件下,水蒸气和O_2对NO_x的生成相互影响。当O_2浓度低于约35%时,向燃烧气中加入水蒸气能抑制NO_x生成,使烟气中NO_x的排放浓度和燃料N转化为NO_x的转化率降低;而当氧气浓度高于约35%时,加入水蒸气促进了NO_x生成,表明提高氧气浓度使得氧化作用起到主导地位。NO_x生成量随温度的升高先增加后减少,在较高氧气浓度下,NO_x生成量随温度升高而降低的转折点发生在较低的温度;燃烧气氛中添加水蒸气延迟了转折点的发生,使转折点发生在较高温度。     

ZnFe2O4高温煤气脱硫剂的再生

在热天平上对自制的ZnFe2O4脱硫剂进行了再生工艺研究，考察了再生温度、O2浓度对ZnFe2O4脱硫剂再生性能的影响；进行了多次硫化、再生循环实验，并与加入玻璃粉的样品进行了比较。结果表明，700℃下氧含量2.0%(vol)时再生可以获得良好的再生率和二次硫化反应活性；玻璃粉的少量加入，会改善脱硫剂长期使用的稳定性，但反应活性有所下降。     

铁钙混合氧化物脱硫剂的硫化与再生过程研究

煤炭是世界上最丰富的化石燃料,有效提高煤炭利用效率和控制环境污染是目前面临的重要研究课题。先进的整体煤气联合循环发电（IGCC）和燃料电池（MCFC）技术被认为是煤炭利用的最佳途径。高温脱除燃料 气中的H2S是其中的关键技术,高温脱硫目前存在的问题是脱硫剂使用过程的粉化。本文研制出铁钙混合氧化物脱硫剂,采用固定床反应器,考察了不同配比铁混合氧化物的硫化及再生性能。结果表明,当Fe2O3与CaO等摩尔比时,脱硫剂有良好的硫化和再生性能。用H2O（g) O2进行再生时,先后有H2S和SO2逸出,并伴有单质硫形成。该脱硫剂连续硫化－再生循环稳定,且硫容逐渐增加,脱硫效率和机械强度亦逐步提高。     

铁酸锌脱硫剂脱硫性能的研究进展

从铁酸锌脱硫剂的制备、硫化以及再生3个方面对铁酸锌脱硫剂脱硫性能的影响进行了总结,分析了各种条件对铁酸锌脱硫剂性能的影响,指出了铁酸锌脱硫剂的研究开发方向。     

氧化锌精脱硫剂加压浸渍制备参数的优化

采用加压水热浸渍法制备氧化锌精脱硫剂,考察了浸渍时间、煅烧温度和煅烧时间对脱硫剂硫化性能的影响。对制备的脱硫剂在硫化温度500℃,空速2 000 h-1,气氛为H2（体积分数39%）、CO（体积分数33%）、H2S（体积分数1×10-3）和N2的条件下进行了固定床活性评价。结果显示,随着浸渍时间的延长,脱硫剂的脱硫能力...     

凹凸棒黏土脱硫催化剂选择氧化H_2S的研究

以1.0 mol/L盐酸改性活化的凹凸棒黏土为载体,采用单因素法对脱硫催化剂的活性剂进行筛选,采用正交实验,对脱硫催化剂选择氧化H2S气体进行研究。利用IR技术对脱硫反应前后和再生后的样品进行表征。结果表明,脱硫催化剂的最佳活性剂及其含量为：凹凸棒黏土70%,TiO210%,Fe2O310%,Al2O35%,MnO25%,在脱硫温度240℃,硫化氢流量200 mL/min,氧硫比1.8的工艺条件下,脱硫催化剂对H2S有很高的去除率,并且H2S可被选择性的氧化为单质硫,生成的单质硫质量最大可以占到催化剂的18.4%,硫容大于24.0%。     

Fe／AC脱硫剂的还原再生

研究了Fe／AC脱硫剂在不同气氛中的再生行为,并对再生后Fe／AC二次脱硫活性差异的原因进行了探讨,结果表明：脱硫剂经H2再生后二次脱硫活性与初活性相比明显下降,经NH3在350C再生后二次脱硫活性与初活性相比未见下降,以NH3再生后Fe／AC脱硫活性的改善并非是脱硫剂对NH3吸附所造成的表面碱性的提高,而应归因于还原性较弱的NH3仅将Fe2(SO4)3中的SO4^2-选择性还原为SO2 而未与Fe^3 发生反应,从而保证了活性组分在AC表面的高分散性．     

铁系金属氧化物脱硫剂水洗再生研究

铁系金属氧化物用于烟气脱硫剂时,再生条件苛刻,回收释放出SO2工艺复杂,限制了脱硫剂的进一步使用．对以工业含铁废料为原料制得的脱硫剂吸硫饱和后,提出了用水洗再生的方法处理,考察了其二次脱硫活性,并与氢气再生法作了比较,发现脱硫荆水洗处理后二次脱硫活性下降,借助脱硫荆的物性参数,对其活性下降的原因进行了探讨．对水洗液进行处理,可将烟气中的SO2和脱硫荆中的氧化铁同时资源化,得到硫酸铁盐产品．这为铁系金属氧化物脱硫剂工业化提供了可靠的依据．     

复合金属氧化物脱硫剂还原法再生机理

利用热天平测试了ＣＯ、Ｈ２还原饱和脱硫剂微孔内Ｆｅ２（ＳＯ４）３的起始反应温度及还原速率，用Ｘ射线衍射法分析了反应中间产物及最终产物．实验结果表明，脱硫剂还原法再生的反应温度较传统热分解法低约２００℃，ＣＯ作再生脱硫剂的还原气体优于Ｈ２，ＣＯ还原脱硫剂内Ｆｅ２（ＳＯ４）３的反应级数为０．８７，活化能为１４２．９ｋＪ／ｍｏｌ．     

硫化条件对氧化铈高温煤气脱硫剂的影响

氧化铈是一种新型的高温煤气脱硫剂,它的主要优点是再生过程中能产生单质硫。本文采用工业硝酸铈Ce（NO3）3.6H2O为原料制取CeO2,用干混法制备CeO2高温煤气脱硫剂。在固定床反应器中考察不同空速、不同硫化温度以及水气氛对脱硫剂脱硫效率的影响。结果表明：硫化温度800℃,空速1 500 h-1脱硫剂的脱硫效率较高;水气氛的存在,抑制了脱硫剂的还原与硫化,使得脱硫剂的脱硫效率下降。