《乾法脫硫過程中金屬氧化物脫硫劑放硫的基礎研究》是依託太原理工大學，由上官炬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：乾法脫硫過程中金屬氧化物脫硫劑放硫的基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：上官炬
- 依託單位：太原理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
乾法脫硫技術在工業生產中發揮著巨大作用，為支撐我國經濟持續發展的支柱產業煤炭能源潔淨利用提供了可靠的保證。隨著其套用範圍不斷延伸和使用要求不斷提高，脫硫過程中出現放硫現象。這一現象違背脫硫功能，妨礙著乾法脫硫技術進一步提升。金屬氧化物脫硫作為乾法脫硫主要的代表技術，利用金屬氧化物脫硫劑進行乾法脫硫過程中放硫的基礎研究具有前瞻性和工業背景。本項目製備和選取氧化鐵、氧化鋅、氧化錳等金屬氧化物脫硫劑樣品，採用固定床反應器、熱重、光電子能譜、傅立葉紅外、X射線衍射、吸附裝置、程式升溫表面技術等，揭示乾法脫硫過程中金屬氧化物脫硫劑組成對放硫的影響規律；研究脫硫過程中羰基硫生成氣氛、溫度和擴散效應；探討脫硫過程中氣固間、固相中硫形態遷移規律；推斷金屬氧化物脫硫劑脫硫過程中羰基硫形成機理。項目將獲取降低乾法脫硫過程中金屬氧化物脫硫劑放硫的方法，為乾法脫硫研究深入與套用拓寬提供理論基礎。
結題摘要
乾法脫硫過程中放硫是乾法脫硫使用與科學研究中出現的新現象，金屬氧化物脫硫作為乾法脫硫中最主要的脫硫技術，其脫硫過程中“放硫”現象主要為羰基硫形成。本項目主要完成情況如下：①完成了金屬氧化物脫硫劑性質對脫硫過程中放硫-羰基硫生成影響規律的研究，提出了添加活性組分改性劑-鹼性氧化物和孔結構改性劑-活性氧化鋁製備脫硫劑新方法，製備出能降低脫硫過程中羰基硫生成的脫硫劑；②完成了乾法脫硫過程中金屬氧化物脫硫劑放硫-羰基硫生成氣氛效應的研究，一氧化碳是脫硫劑脫硫過程中羰基硫生成的主要碳源，二氧化碳是低溫氧化錳脫硫劑脫硫過程中羰基硫生成的主要碳源，氧氣的存在能促進脫硫過程中羰基硫生成，而氫氣和水蒸氣的存在能抑制羰基硫生成；③完成了乾法脫硫過程中金屬氧化物脫硫劑放硫-羰基硫生成溫度與擴散影響的研究，發現溫度升高增加了脫硫過程中生成的羰基硫濃度，溫度對脫硫過程中羰基硫生成的影響是動力學控制，不是熱力學控制，空速提高降低了脫硫過程中生成的羰基硫濃度，空速對脫硫過程中羰基硫生成的影響是改變了氣固相反應的外擴散影響，脫硫劑上羰基硫生成主要受內擴散及化學反應控制；④完成了乾法脫硫過程中氣固相間、固相中硫遷移途徑的研究，發現氣相中存在的氧元素隨著反應的進行，向脫硫劑固相進行了遷移，而這種遷移與羰基硫生成規律相一致，氧元素和硫元素的分布都存在著峰值和谷值，並且，這些峰值和谷值的位置在隨著床層上-中-下的變化逐漸移動；⑤完成了乾法脫硫過程中金屬氧化物脫硫劑放硫-羰基硫生成機理探討的研究，提出了高溫氣相反應中生成羰基硫可能的反應途徑，提出了存在著三種細化反應途徑的再生循環和中間體兩種催化反應機理。目前已取得成果為：①獲得乾法脫硫過程中金屬氧化物脫硫劑上羰基硫生成原理與規律，製備出具有自主智慧財產權的脫硫劑；②發表學術論文12篇（EI收錄期刊論文7篇，其中SCI收錄期刊論文2篇）；③申請國家發明專利2項（其中授權國家發明專利1項）；④出版學術著作1部；⑤培養碩士研究生6名（其中已畢業5名）；⑥研究成果目前已成功套用於焦爐氣中低溫換熱式甲烷化合成天然氣新技術。
