褐煤改性熱解焦催化劑對(duì)煙氣脫硫性能影響的研究

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1、分類號(hào)：TQ530.2密級(jí)：碩士學(xué)位論文褐煤改性熱解焦催化劑對(duì)煙氣脫硫性能影響的研究StudyontheEffectofModifiedPyrolysisCharofLignitetoDesulfurizationPerformanceofFlueGas申請(qǐng)人姓名：張念指導(dǎo)教師：趙曉光張蕾專業(yè)名稱：環(huán)境科學(xué)研究方向：炭基催化劑的開發(fā)與應(yīng)用西安科技大學(xué)二○一五年六月學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性說明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及其取得的研究成果。盡我所知，除了文中加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人或

2、集體已經(jīng)公開發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得西安科技大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：日期：學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明書本人完全了解學(xué)校有關(guān)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬于西安科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。本人允許論文被查閱和借閱。學(xué)?？梢詫⒈緦W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)

3、位論文。同時(shí)本人保證，畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的文章一律注明作者單位為西安科技大學(xué)。保密論文待解密后適用本聲明。學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日論文題目：褐煤改性熱解焦催化劑對(duì)煙氣脫硫性能影響的研究專業(yè)：環(huán)境科學(xué)碩士生：張念（簽名）指導(dǎo)教師：趙曉光（簽名）張蕾（簽名）摘要煤炭燃燒是我國(guó)二氧化硫污染的主要來源，面對(duì)資源與環(huán)境的緊迫現(xiàn)狀，尋找新型技術(shù)來解決燃燒煤炭時(shí)的煙氣脫硫問題尤為重要。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，通過對(duì)其進(jìn)行氧化

4、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)

5、有關(guān)，而過渡金屬氧化物對(duì)脫硫性能的影響與金屬氧化物的半導(dǎo)體類型有關(guān)，第Ⅷ族Fe、Co、Ni的氧化物催化劑對(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，通過正交分析，影響因素的強(qiáng)弱順序?yàn)椋焊男匀芤旱姆N類>焙燒時(shí)間>改性溶液濃度>固液比>焙燒溫度，改性溶液的種類是對(duì)脫硫率影響最大的因素。硝酸改性的效果最好，脫硫

6、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)行脫硫效果的測(cè)試。經(jīng)過試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，在幾組類型催化劑中，硝酸改性-活性負(fù)載型催化劑的脫硫效果最好

7、，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)過分析認(rèn)為其對(duì)脫除煙氣中SO2技術(shù)有較好的實(shí)際應(yīng)用前景，是一種環(huán)保高效的脫硫方法。關(guān)鍵詞：褐煤改性熱解焦，活性組分，負(fù)載型催化劑，煙氣脫硫研究類型：應(yīng)用研究Subject：StudyontheEffectofModifiedPyrolys

8、isCharofLignitetoDesulfurizationPerformanceofFlueGasSpecialty：EnvironmentalScienceName：ZhangNian（Signature）Instructor：ZhaoXiao-guang（Signature）Zh