再生條件對(duì)高溫煤氣脫硫劑再生單質(zhì)硫產(chǎn)率的影響.pdf

1、煤氣化發(fā)電是我國(guó)煤炭潔凈利用的主要方式之一，尤其是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）發(fā)電技術(shù)以高熱效率、優(yōu)良經(jīng)濟(jì)性受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。而實(shí)現(xiàn)這一先進(jìn)發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵之一是高溫煤氣脫硫，因?yàn)槊簹庵械牧蚧飼?huì)腐蝕設(shè)備，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康造成危害。另一方面，我國(guó)硫資源匱乏，所以研究高溫煤氣脫硫劑的再生和再生尾氣中硫資源回收意義重大。
　　氧化鈰高溫煤氣脫硫劑制備過(guò)程和再生機(jī)理相對(duì)簡(jiǎn)單，再生反應(yīng)速率較快，在SO2氣氛下再生氣體產(chǎn)物全部是單質(zhì)硫，鑒

2、于以上優(yōu)點(diǎn)，所以本論文在國(guó)家自然基金項(xiàng)目（NO.21276172）的支持下，在固定床反應(yīng)器上探討了氧化鈰高溫煤氣脫硫劑在 O2氣氛、SO2氣氛、O2-SO2混合氣氛下的再生行為，并用MATLAB軟件中regress函數(shù)分別擬合了氧化鈰高溫煤氣脫硫劑在 O2和 SO2氣氛下的再生動(dòng)力學(xué)方程，通過(guò)對(duì)出口尾氣含量的測(cè)定，重點(diǎn)研究三種氣氛下脫硫劑再生尾氣中單質(zhì)硫產(chǎn)率的變化規(guī)律，并且通過(guò)X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）等表征手段對(duì)

3、脫硫劑的物相組成、微觀形貌進(jìn)行了分析。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：氧化鈰高溫煤氣脫硫劑在 O2氣氛下再生，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有：
　　(此處公式省略)
　　再生后脫硫劑的主要成分是 CeO2，且沒(méi)有硫酸鹽的生成，再生尾氣主要是SO2和少量的單質(zhì)硫。在500-800℃范圍內(nèi)，升高溫度，單質(zhì)硫產(chǎn)率降低，脫硫劑的再生率增大，再生率最高可達(dá)96％。在O2氣氛下氧化鈰高溫煤氣脫硫劑的再生溫度應(yīng)該高于500℃。O2濃度在1-4%范圍內(nèi)，增加O

4、2濃度，單質(zhì)硫的產(chǎn)率降低，脫硫劑的再生率升高。在溫度500-800℃，O2濃度1-4%之間，脫硫劑再生單質(zhì)硫產(chǎn)率的最佳條件是：700℃、1%O2。氧化鈰高溫煤氣脫硫劑在 O2氣氛下的化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程是：
　　(此處公式省略)
　　氧化鈰高溫煤氣脫硫劑在SO2氣氛下再生，發(fā)生的反應(yīng)有：(此處公式省略)
　　再生后脫硫劑的主要成分是CeO2，且沒(méi)有硫酸鹽的生成，再生尾氣主要是單質(zhì)硫。升高溫度以及增加SO2濃度，

5、單質(zhì)硫的產(chǎn)率和脫硫劑的再生率都升高，在600-750℃，SO2濃度在0.81-4.25%范圍內(nèi)，脫硫劑再生單質(zhì)硫產(chǎn)率的最佳條件是：750℃、4.25%SO2。氧化鈰高溫煤氣脫硫劑在SO2氣氛下的化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程是：
　　(此處公式省略)
　　氧化鈰高溫煤氣脫硫劑在SO2-O2氣氛下再生，發(fā)生的反應(yīng)是：
　　(此處公式省略)
　　再生后脫硫劑的主要成分是 CeO2，再生尾氣主要是 SO2和單質(zhì)硫。溫度升