題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項目名稱：
- 凹凸棒石基復(fù)合脫硫劑除SO2氣體的研究
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 本課題是用凹凸棒石土為主要原料制成新型的固體脫硫劑，通過實驗得到在不同條件下的硫容與穿透時間，然后進行分析比較，然后得出最佳條件。
- 詳細介紹：
- 采用甘肅臨澤產(chǎn)凹凸棒石（ATTP）與CaO復(fù)合，制成了具有吸附催化作用的脫硫劑。實驗主要研究了脫硫劑粒徑、氣流速率、改性堿液濃度對脫硫效率的影響。最終發(fā)現(xiàn)，當(dāng)粒徑為2mm時，氣流速度應(yīng)該控制在10ml/min左右，用1mol/LNaOH溶液處理過的脫硫劑脫硫效果最好，硫容大，穿透時間長。硫容最大可達17.12%。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 干法脫硫中常用的吸附載體有活性炭、活性氧化鋁、硅膠等，這些材料具有大的表面積、良好的孔結(jié)構(gòu)、豐富的表面基團、高效的原位脫氧能力，同時有負載性能和還原性能，所以既可以作載體制得高分散的催化體系，又可作為還原劑參與反應(yīng)。凹凸棒石比表面積大，晶體結(jié)構(gòu)中具有特殊通道，存在大量活化中心，吸附和催化氧化性好，自身就可以作為催化劑使用。由此考慮到制備凹凸棒石基脫硫劑。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 凹凸棒石具有很大的比表面積和吸附中心，二者的結(jié)合使凹凸棒石具有良好的吸附性能；同時由于凹凸棒石比表面積大，晶體結(jié)構(gòu)中具有特殊通道，存在大量活化中心，吸附和催化氧化性好，自身就可以作為催化劑使用。同時還可使用金屬氧化物及其鹽將凹凸棒石進行改性，起到催化氧化的作用，提高脫硫能力。本作品的獨特之處在于：（1）采用甘肅產(chǎn)凹凸棒石作為脫硫劑載體；（2）采用金屬氧化物作為改性劑。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 二氧化硫是我國面臨的主要環(huán)境污染源之一，石油化工企業(yè)含硫氣體排放量大，腐蝕設(shè)備，危害人體健康。本課題研究的脫硫工藝技術(shù)，可以減排含硫氣體及廢水，從而減少環(huán)境污染，幫助企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。凹凸棒石為我省豐富的無機礦物資源，該技術(shù)的應(yīng)用有利于開發(fā)這一資源。該技術(shù)具有顯著的環(huán)境效益和社會效益。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本課題是用凹凸棒石土為主要原料制成新型的固體脫硫劑，并通過研究其在不同條件下的脫硫性能。因為凹凸棒石其自身的結(jié)構(gòu)特點，它是一種良好的吸附劑，利用它的結(jié)構(gòu)特點研究其脫硫效果。在我國有著豐富的凹凸棒石土資源，近年來有許多的高校和研究機構(gòu)對凹凸棒石土做了大量的研究，研究表明它有著許多用途，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于許多領(lǐng)域。本課題中，通過實驗得到在不同條件下的硫容與穿透時間，然后進行分析比較，然后得出最佳條件。實驗中還研究了用堿液對脫硫劑改性后的脫硫效果。本課題的對充分利用西部豐富的凹凸棒石土資源有著很好的意義。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 馬新靈, 王亞立, 鄧德兵, 等. CuO/ Al2O3 干法煙氣脫硫研究[J]. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2002(12),Vol.30,No.12:95-97. [2] 王青寧, 李瀾, 俞樹榮, 等. 凹凸棒石黏土-活性金屬氧化物復(fù)合脫硫劑對脫H2S效果的影響[J]. 化工進展, 2006年,Vol. 25, No. 1:95~100. [3] 張婷, 俞樹榮, 馮輝霞, 等. 鈷負載凹凸棒石基復(fù)合吸附脫硫劑脫除SO2的實驗研究[J].礦物巖石.2008(3):24~28 [4] 張婷, 俞樹榮, 馮輝霞, 等. 復(fù)合吸附脫硫劑的制備及其脫除SO2的試驗研究[J].化工進展.2009,28(1):169~172 [5] 俞樹榮, 張婷, 馮輝霞, 等. 吸附材料在脫硫中的應(yīng)用和研究進展[J]. 河南化工. 2006,23(8):8-11
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)外干法脫硫技術(shù)常用的有克勞斯法，氧化鐵法，活性炭吸附法等，其脫硫劑有活性炭、氧化鐵、鋁釩土等，可回收硫、二氧化硫、硫酸鹽和硫酸等。如活性炭吸附法，利用活性炭的催化吸附性，在常溫下可將二氧化硫氧化為三氧化硫，并可轉(zhuǎn)化為硫酸。由于這是一個放熱反應(yīng)，一般條件下其反應(yīng)速度很慢，可以通過添加某些化合物(如硫酸銅、氧化銅、堿金屬或堿土金屬鹽類等)加速催化氧化反應(yīng)；活性炭法的優(yōu)點是操作簡單，但常處理低含量二氧化硫氣體源。在干法脫硫中，氧化鐵法與活性炭脫硫劑有同等重要的影響。氧化鐵法適于處理焦?fàn)t煤氣和其他含二氧化硫氣體，凈化效果好，效率可達99%；但該方法占地面積較大，阻力大，脫硫劑需定期再生或更換，總體上不是很經(jīng)濟。我國許多大中型火電廠正在建設(shè)火電廠脫硫項目，所采取的脫硫工藝雖各有不同，但所使用的脫硫劑多為石灰石, 采用鈣基脫硫劑的干法脫硫系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、投資省、占地面積小、運行費用低等優(yōu)點。但是鈣基脫硫劑在脫硫反應(yīng)過程中，生成的CaSO4的摩爾體積是CaO的三倍多，且CaO顆粒內(nèi)氣孔分布纖細而密集，在脫硫反應(yīng)中CaO顆粒內(nèi)氣孔很快就被CaSO4堵塞，從而阻止了SO2向其內(nèi)部的擴散，從而使得脫硫效率降低，脫硫劑的利用率也很低。而且，脫硫副產(chǎn)品多為石膏，自然氧化石膏只能拋棄，只有強制氧化石膏才能綜合利用。由于鈣基脫硫劑的大量使用，其反應(yīng)副產(chǎn)品石膏的量也將大大增加，大量的石膏因無處可用而成為垃圾。 國外對凹凸棒石粘土的性質(zhì)和應(yīng)用開展了較為系統(tǒng)的研究，除了細致地研究了凹凸棒石各種性能外，目前的研究主要集中于將凹凸棒石作為復(fù)合材料的一種改性材料方面，如高強度PP/有機凹土納米復(fù)合材料的制備、高抗鹽性和高吸附性復(fù)合材料AM/凹凸棒石的制備等。我國自80年代初發(fā)現(xiàn)以安徽省明光市、來安縣，江蘇省盱眙縣、六合縣為主要礦區(qū)的蘇皖凹凸棒石粘土礦帶以來，對凹凸棒石粘土本身的礦物學(xué)特性及開發(fā)應(yīng)用進行了大量研究。凹凸棒石粘土應(yīng)用研究范圍已經(jīng)涉及到室內(nèi)空氣和工業(yè)廢氣凈化，印染、皮革、電鍍、鋼鐵等行業(yè)廢水治理以及生活污水、污染河水、綜合廢水的治理，在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用已經(jīng)取得一定實效和進展。而將凹凸棒石用于氣體脫硫方面的研究，除俞樹榮等人采用凹凸棒石復(fù)配活性金屬氧化物對高濃度的硫化氫及二氧化硫的脫除進行了實驗研究外，其他研究鮮見報道。
