褐煤改性熱解焦催化劑對(duì)煙氣脫硫性能影響的研究.pdf

1、煤炭燃燒是我國(guó)二氧化硫污染的主要來(lái)源，面對(duì)資源與環(huán)境的緊迫現(xiàn)狀，尋找新型技術(shù)來(lái)解決燃燒煤炭時(shí)的煙氣脫硫問(wèn)題尤為重要。熱解焦作為煤熱解的產(chǎn)物，因其既可滿足環(huán)境需求，又能充分使用資源而受到廣泛關(guān)注。本文選用鄂爾多斯褐煤熱解焦為原料，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行氧化改性、水蒸氣活化，并浸漬負(fù)載金屬氧化物，以高溫煅燒制得的改性熱解焦負(fù)載型催化劑為模型，探討了改性熱解焦對(duì)煙氣脫硫反應(yīng)的催化作用及脫硫機(jī)理，并分析了不同的改性技術(shù)及工藝條件對(duì)改性熱解焦脫硫性能的影響

2、成因及規(guī)律。
　　本文采用等體積浸漬法，選取不同族系的14種金屬氧化物作為活性組分，以褐煤熱解焦作為載體制備負(fù)載型催化劑，在固定床反應(yīng)器上研究不同活性組分對(duì)其脫硫效果的影響，并用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）研究了催化劑的形貌、孔結(jié)構(gòu)及脫硫規(guī)律，結(jié)果表明其中同一族系的金屬氧化物對(duì)脫硫性能表現(xiàn)出的相似性與它們的外層電子結(jié)構(gòu)有關(guān)，而過(guò)渡金屬氧化物對(duì)脫硫性能的影響與金屬氧化物的半導(dǎo)體類(lèi)型有關(guān)，第Ⅷ族Fe、Co、Ni的氧

3、化物催化劑對(duì)脫硫性能表現(xiàn)出的差異性與它們的d特性百分?jǐn)?shù)（％）有關(guān)，在一定的d%范圍內(nèi)（39%-40%），催化劑的催化活性較高。
　　其次，制備褐煤熱解焦催化劑并對(duì)其進(jìn)行硝酸改性及水蒸氣活化處理，通過(guò)脫硫?qū)嶒?yàn)篩選出脫硫效果不同的催化劑作為載體，分析不同的工藝條件對(duì)催化劑脫硫效果的影響，通過(guò)正交分析，影響因素的強(qiáng)弱順序?yàn)椋焊男匀芤旱姆N類(lèi)>焙燒時(shí)間>改性溶液濃度>固液比>焙燒溫度，改性溶液的種類(lèi)是對(duì)脫硫率影響最大的因素。硝酸改性的效果最

4、好，脫硫率維持100%的時(shí)間最長(zhǎng)，且酸濃度越大其吸收二氧化硫的能力越強(qiáng)；硝酸改性后的熱解焦經(jīng)水蒸氣活化后，脫硫性能得到提升，改性-活化熱解焦脫硫效果受3個(gè)因素影響的順序?yàn)椋夯罨瘻囟?活化劑流量>活化時(shí)間，活化后的熱解焦微孔比表面積增加，制得的催化劑脫硫性能隨之升高。其中，800℃、0.264L/h、1.5h活化條件下的改性熱解焦的比表面積、表面活性位含量相應(yīng)增加，脫硫效果最好；最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)將篩選的活性組分與載體結(jié)合，制備負(fù)載型催化劑并進(jìn)

5、行脫硫效果的測(cè)試。
　　經(jīng)過(guò)試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，在幾組類(lèi)型催化劑中，硝酸改性-活性負(fù)載型催化劑的脫硫效果最好，穿透時(shí)間為3min左右，且至脫硫效率為70%時(shí)持續(xù)6min，對(duì)褐煤熱解焦進(jìn)行硝酸改性和水蒸氣活化處理后再負(fù)載金屬所制備的負(fù)載型催化劑是制備脫硫催化劑的最優(yōu)條件。
　　通過(guò)與其他脫硫工藝的比較分析后，將熱解焦載體改性并與活性組分結(jié)合，在載體與負(fù)載金屬均性能優(yōu)良的基礎(chǔ)上制備出高效的新型脫硫催化劑，經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為其對(duì)脫除煙氣中S