中高溫煤氣脫硫的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤的清潔轉(zhuǎn)化利用是符合人類可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要能源技術(shù)，中高溫煤氣脫硫是提高利用效率的關(guān)鍵。煤氣化產(chǎn)生的氣體中硫主要以硫化氫的形式存在。 本文在綜述了國(guó)內(nèi)外中高溫煤氣脫硫的研究進(jìn)展情況和熱力學(xué)分析比較了各種金屬氧化物脫除焦?fàn)t煤氣中硫化氫氣體能力，篩選出在本課題實(shí)驗(yàn)條件下有較好脫硫性能的氧化錳和氧化鈰作為脫硫劑的主要活性成分。 采用混合法制備了多種氧化錳基和氧化鈰基脫硫劑，用掃描電鏡及能譜分析(SEM-EDX)表征了不同條

2、件下硫化前后的脫硫劑樣品，用X射線衍射(XRD)分析了錳鐵鈣脫硫劑硫化前后的物相成分變化，用熱重分析儀(TG)測(cè)試了CeO<,2>的還原溫度范圍。 在固定床反應(yīng)器中，考察了各脫硫劑燒結(jié)溫度、活性助劑、粘結(jié)劑種類、脫硫溫度、硫化氣氛及進(jìn)口硫化氫濃度等條件對(duì)脫硫劑脫硫性能的影響。通過中高溫煤氣脫硫?qū)嶒?yàn)研究可得出如下主要結(jié)論：以高鋁礬土作為粘結(jié)劑，Mn：Cu摩爾比為9：1制備而得的錳銅脫硫劑在1100℃下燒結(jié)后有較好的脫硫性能，脫硫精

3、度最高可達(dá)8ppm，實(shí)際硫容量穩(wěn)定，最高可達(dá)39.7g/100g脫硫劑。但銅含量增大，脫硫性能下降。氧化錳基脫硫劑最佳的燒結(jié)溫度為1100℃，錳鐵鈣和錳銅脫硫劑最佳的脫硫溫度分別是700℃和800℃。煤氣氣氛中系統(tǒng)氧勢(shì)顯著影響脫硫精度，CO<,2>氣體含量從0％增加到4.75％時(shí)，錳鐵鈣脫硫劑在700℃下出口硫化氫氣體濃度從2ppm上升到20ppm，錳銅脫硫劑在800℃下最高脫硫精度從8ppm上升到90ppm。錳銅脫硫劑可以作為焦?fàn)t煤氣

4、的可再生高溫脫硫劑，煤氣中主要是少量的CO<,2>會(huì)顯著降低脫硫性能，其它幾種氣體影響甚小。以膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑制備的氧化鈰脫硫劑在1000℃下經(jīng)預(yù)還原后的脫硫性能要明顯優(yōu)于經(jīng)800℃時(shí)的預(yù)還原處理，800℃的脫硫溫度較優(yōu)于700℃，脫硫精度可達(dá)1ppm以下，但硫容量偏低，僅有7.3g/100g脫硫劑。在低氧勢(shì)的煤氣氣氛下，氧化鋇的脫硫精度可達(dá)1ppm，但一經(jīng)加入2.0％的CO<,2>后，極易生成碳酸鹽而導(dǎo)致脫硫劑失效，出口硫化氫濃度迅速