不同方式辅助H_2O_2脱硫结果的比较

分别采用磁力搅拌(J)、超声辅助(U)、超声-微波联合(U-M)三种方式辅助H_2O_2体系对宁夏宁东煤(YYH)和河南洛阳煤(LY)进行氧化脱硫处理,测定脱硫前后煤样中全硫及形态硫的含量并计算脱硫率。利用扫描电子显微镜(SEM)、比表面及孔隙度分析仪(BET)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线光电子能谱仪(XPS)对脱硫前后煤样的表面形貌、孔结构、官能团变化及硫形态的转变进行分析,利用同步热分析仪(TG)对脱硫前后煤样的热解特性进行表征。结果表明:磁力搅拌辅助H_2O_2脱硫时,脱硫率相对较低,而单独超声辅助和超声-微波联合辅助H_2O_2作用于煤样时,脱硫率及形态硫的变化比磁力搅拌更明显,尤其是超声-微波联合脱硫的作用效果最强,对全硫和有机硫的脱除率最高。这主要归因于,超声波的空化效应使煤粒表面和孔结构得到明显改善,促使氧化剂与含硫化合物更充分接触,而微波辐照可以加强含硫化合物发生裂解,加快化学键断裂,对煤炭脱硫有利。     

高硫煤加氢热解脱硫研究

在常压固定床上,温度450—750℃,氢气流速300—900 mL/m in和升温速度15℃/m in的实验条件下,对沟底高硫煤加氢热解脱硫的影响因素进行了研究。实验结果表明,适当增加氢气的流速,提高反应最终温度和延长停留时间,对高硫煤加氢热解脱硫效率的提高和降低残留物中的硫质量分数都是有利的;利用气相色谱研究了硫化氢气体的逸出规律,随着热解温度的提高,硫化氢气体逸出曲线表现为2个峰。研究认为,高温峰源于硫铁矿和噻吩类含硫化合物中硫的脱除,而低温峰源于脂肪族含硫化合物硫的脱除。煤脱硫反应的热力学也表明,随热解温度升高煤加氢热解脱硫分为2段。     

UV-Fenton氧化脱除煤中硫分和灰分的研究

选取宁夏双马(SM)煤和6种含硫模型化合物作为研究对象,对SM煤分别进行H_2O_2单独氧化处理、Fenton体系处理、UV氧化处理和UV-Fenton联合处理,探寻紫外光助Fenton法脱硫的最佳条件及脱硫机理。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪、X射线光电子能谱(XPS)仪、X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)对脱硫前后煤样进行表征。结果表明:在煤与Fenton试剂固液比为1 g∶5 mL,Fe~(2+)浓度为3.6×10~(-3) mol/L,紫外光辐照时间为30 min时,煤样的脱硫率高达60.08%,同时灰分降低8.17%。UV-Fenton联合处理能将煤中硫铁矿硫、砜/亚砜硫和噻吩硫等硫分氧化成SO_4~(2-)形式进而脱除。     

铁基脱硫渣再生制备铁酸钠及其循环脱硫

用Fe2O3与Na2CO3制备铁酸钠用于脱除含硫铝酸钠溶液中的硫,采用氧化焙烧及水浸方式对铁基脱硫渣(NaFeS2?2H2O)进行再生,研究了其循环脱硫效果. 结果表明,铁基脱硫渣于950℃下在氧化性气氛中焙烧1 h,可除去脱硫渣中70%的硫;将焙烧渣水浸,硫含量降至0.2%以下,总硫去除率达99%. 将除硫后的浸出渣再制备铁酸钠用于循环脱硫,脱硫率可达67.65%,与初始脱硫剂的脱硫率(69.09%)相当,可实现铁基脱硫剂的再生循环. 焙烧时渣中硫主要以SO2气体排出,剩余可溶性Na2SO4则在水浸过程中进入溶液而被除去.     

神华煤直接液化工艺中硫元素的转化

为降低煤炭利用过程中硫排放,通过讨论神华煤直接液化过程中硫元素在原料、催化剂助剂、中间产品、成品油产品、三废中的存在形态及含量变化,分析了煤炭中硫元素经煤气化反应、变换气净化和煤液化、加氢稳定、加氢改质三级加氢反应的转化和脱除机理及效果,并通过DCS数据采集和现场采样分析化验,对神华鄂尔多斯煤直接液化项目全流程硫平衡进行了测算。结果表明,脱硫后生产出的低硫清洁油品完全达到国V标准,可以大幅降低汽车尾气的SO2排放;煤直接液化工艺将注入的硫与煤中的部分硫转化成硫磺,以硫磺形态回收38.43%的硫元素并循环利用,同时将无法回收利用的硫元素转化到煤液化油渣和灰渣中集中处理,防止污染环境。     

煤微生物脱硫净化技术简况

微生物煤炭脱硫是在创造出适宜的含微生物液体湍流流动状态前提下 ,利用微生物氧化和表面改性原理将煤炭中的硫脱除技术 ;在煤水混合物中利用不同微生物的脱硫活性将煤中的硫脱除。在与微生物分离之后 ,煤浓缩在煤水混合物中 ;微生物经过再生后可循环利用。通过微生物处理 ,可以更大限度地获得煤炭的潜在热值及降低煤炭中的灰分含量。1　洁净煤是中国能源的未来　　煤炭是世界能源的重要组成部分 ,我国是世界上最大的产煤国和煤消耗国 ,煤炭占我国一次能源的 3/4 ,高硫煤储量约占总储量的 1 / 3,燃煤和燃油产生的二氧化硫等硫化物是大气污染…     

两种微生物对山西晋城中高硫煤脱硫最佳工艺条件研究

燃烧含硫煤炭会释放硫氧化物,导致雾霾、酸雨等环境问题,因此,煤中硫的降低或脱除至关重要。选用能够降解多环芳烃的恶臭假单胞菌和能够降解长链烷烃的茫崖诺卡氏菌对含硫量为2.66%的山西晋城中高硫煤进行微生物脱硫,通过单因素实验和正交实验探究了煤样粒度、煤浆质量浓度、脱硫时间、细菌接种量、培养基pH和培养温度对微生物脱除煤中硫的影响。利用红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对原煤和脱硫后煤样进行了分析表征。结果显示恶臭假单胞菌最佳脱硫条件是：煤样粒度0.075 mm～0.125 mm,煤浆质量浓度0.008 g/mL,培养时间10 d,细菌接种量0.2 mL/mL,培养基pH 6.0、培养温度30℃。茫崖诺卡氏菌的最佳脱硫条件除了培养基pH为7.0与恶臭假单胞菌培养基pH不一样外,其他条件均一致。恶臭假单胞菌和茫崖诺卡氏菌在最佳脱硫条件下的脱硫率分别为38.0%和39.8%,脱硫后煤样中的全硫质量分数分别为1.65%和1.60%,表明经微生物脱硫后煤样含硫量均符合发电用煤S4等级(1.50%t)≤2.00%)。与原煤相比,脱硫后煤样的黄铁矿峰强度有所降低,部...     

氮肥工业中各种脱硫方法的评述

从氮肥工业发展来看,将含高硫的碳质原料如煤、焦碳等气化以制造合成气,越来越显得重要。由于合成气中含硫使得操作困难,必须将硫尽可能地除去。本文讨论了各种脱硫方法及其优缺点。低温甲醇法是净化气体的一种较好方法。     

净化专利

脱硫和用于脱硫的新方法;一种将含硫化合物转化为单质硫的生物脱硫技术;一种氧化脱硫吸附塔的装填方法;一种可燃性气体脱硫剂及其生产工艺;制备用于烃流脱硫的催化剂的方法;天然气综合净化分离方法     

油品氧化脱硫机理研究进展

由于成本低、脱硫率高等优点,氧化脱硫可成为未来非加氢方法生产超低硫清洁燃料油的主要技术之一。综述了国内外一些氧化脱硫机理的现状,如用不同催化剂将含硫油品氧化成不同的中间体的催化氧化脱硫、过氧中间体与含硫化合物发生基元反应的催化氧化离子液体氧化脱硫、通过不同光敏剂发生反应的光化学氧化脱硫、以电化学接触含硫化合物电解脱硫的电化学氧化脱硫、以微生物或者微生物所含的酶为催化剂生物氧化脱硫等,并且指出目前机理研究尚有不足,有些反应机理并不明确,还有待深入研究。     

基于赤铁矿载氧体的煤化学链燃烧试验

化学链燃烧是一种具有CO₂内分离特性的燃烧方式。以赤铁矿为载氧体,在1 kW_th级串行流化床上进行了煤化学链燃烧试验。讨论了燃料反应器温度对气体产物组分的影响;比较了各反应参数对煤气化效率、煤气化产物的转化效率及碳捕集效率的影响情况,分析了煤中硫的排放问题。试验结果表明：温度由900℃升高到985℃,燃料反应器中CO体积份额逐渐增加,CO₂体积份额逐渐减小,空气反应器中CO₂浓度呈线性下降。燃料反应器温度的升高促进煤气化效率及碳捕集效率大大提高。载氧体量和系统负荷是煤气化产物转化效率的主要影响因素,载氧体量的增加和负荷的增加分别会使煤气化产物转化效率提高和下降。燃料反应器中的硫主要以SO₂形式存在于燃料反应器,随温度的升高,SO₂浓度由515×10^-6逐渐增加到562×10^-6相似文献   

中国动力煤应用现状及碳捕集与封存展望

为提高动力煤利用效率,分析了中国不同牌号动力煤和各大产区动力煤的煤质特性,阐述了中国动力煤的应用现状。针对动力煤燃烧过程中CO2排放量逐年增长的现状,提出了碳捕集与封存战略,并介绍了目前中国运行中的碳捕集项目。结果表明,中国动力煤中以弱黏煤灰分最低为13.10%,发热量最高为29.59 MJ/kg;贫煤灰分、硫分最高,但水分、挥发分较低;褐煤硫分、发热量最低,水分和挥发分最高。动力煤主要用来发电,其次是锅炉燃烧。褐煤主要用作发电燃料,部分用于气化和合成气;长焰煤多为电厂、机车、窑炉燃料,也可为气化用煤;不黏煤、弱黏煤除用于发电外,还可作为动力及民用燃料。最后提出开展碳捕集与封存技术（CCS）是降低燃煤CO2排放,缓解温室效应的重要措施。     

钯基催化剂应用于甲酸电氧化反应的研究进展

甲酸是一种很有前途的化学储氢材料,可作为低温液体燃料电池的直接燃料。钯基催化剂作为直接甲酸燃料电池（DFAFC）阳极材料,对甲酸氧化具有良好的催化活性,能克服一氧化碳的毒化,在甲酸电化学氧化反应中主要按直接途径进行。降低贵金属含量、提高催化活性、提升稳定性是当前钯基催化材料研究领域的主要方向。主要介绍了当前研究中钯催化剂对甲酸电氧化的催化机理,综述了近5 a的钯合金催化剂制备、特殊形貌控制、碳负载对甲酸氧化活性增强的研究,对钯基催化剂的持续开发具有实际应用意义。     

WTW车用煤基燃料的经济性与环保性研究

为了研究WTW车用燃料的经济性与环保性,利用GREET模型对煤间接液化合成油、煤直接液化合成油、煤制天然气和整体煤气化联合循环发电IGCC 4种煤基燃料进行WTW计算,并对比分析了4种燃料在WTW各个阶段的能耗和CO2排放量。结果表明：4种煤基燃料的能耗由大到小为煤制天然气〉煤间接液化合成油〉煤直接液化合成油〉IGCC,其中煤间接液化合成油、煤直接液化合成油及煤制天然气的能耗都约为传统柴油或汽油的2倍,IGCC的总能耗是传统汽油的3/5左右;CO2排放排序为：煤间接液化合成油〉煤制天然气〉煤直接液化合成油〉IGCC,其中煤间接液化合成油、煤直接液化合成油和煤制天然气的CO2排放量都为传统柴油或汽油的1.6～3.1倍,IGCC的CO2排放量是传统汽油的7/10左右;煤间接、直接液化合成油和煤制天然气都有一定的市场竞争力,IGCC成本较高,且高于传统发电成本。     

Gas Analysis of Carbon Oxidation in a Coin‐Type Direct Carbon Fuel Cell

Carbon oxidation behaviors were illuminated in terms of gas composition in a coin‐type direct carbon fuel cell. The main gas species in the anode chamber at 850 °C was mostly carbon monoxide, which was generated from the chemical reaction of carbon and molten carbonates. The concentration of CO was reduced as time passed because the reactivity of carbonates was weakened. The open circuit voltage was directly dependent on the CO concentration. The gases in the anode chamber had a vertical concentration distribution; the highest CO and the lowest CO₂ concentrations were observed near the electrode. However, the voltage in the polarization state was less dependent on the gas composition. A polarization state of 150 mA cm^–2 allowed the oxidation of CO, resulting in an increased CO₂ concentration near the electrode. The enlarged CO₂ partial pressure facilitated CO generation through the recombination of carbonate ions (CO₃^2–). Decreasing the temperature from 850 to 750 °C reduced the level of carbon monoxide at the anode. The presence of CO as a main component in the anode concludes that the oxidation of solid carbon takes place through the gasification of carbon to CO, then electrochemically to CO₂.     

FCC柴油氧气氧化萃取法脱硫研究

以氧气作氧化剂,甲酸作催化剂,N-甲基吡咯烷酮(NMP)作萃取剂,采用催化氧化反应与溶剂萃取相结合的方法对催化裂化柴油进行了氧化萃取脱硫实验。通过单因素实验考察了催化剂用量、催化氧化温度、时间、氧气压力及萃取剂的用量等对催化裂化柴油硫质量分数的影响。通过实验得出最适宜的脱硫条件为:反应温度80℃,反应时间90 min,充氧压力0.6 MPa,V(催化剂)∶V(柴油)=10%。经催化氧化,柴油硫质量分数可从1 694.2μg/g降到190.8μg/g,脱硫率达到88.7%;在V(萃取剂)∶V(柴油)=1.0和室温条件下,用NMP萃取3次,柴油硫质量分数为37.5μg/g,小于50μg/g,达到欧Ⅳ排放标准的要求。     

生物质超临界水部分氧化气化的能量过程分析(英文)

Partial oxidation gasification in supercritical water could produce fuel gases (such as H2, CO and CH4) and signif-icantly reduce the energy consumption. In this work, an energetic model was developed to analyze the partial oxidative gasification of biomass (glucose and lignin) in supercritical water and the related key factors on which gasification under autothermal condition depended upon. The results indicated that the oxidant equiva-lent ratio (ER) should be over 0.3 as the concern about energy balance but less than 0.6 as the concern about fuel gas production. Feedstocks such as glucose and lignin also had different energy recovery efficiency. For ma-terials which can be efficiently gasified, the partial oxidation might be a way for energy based on the combustion of fuel gases. Aromatic materials such as lignin and coal are more potential since partial oxidation could produce similar amount of fuel gases as direct gasification and offer additional energy. Energy recovered pays a key role to achieve an autothermal process. Keeping heat exchanger efficiency above 80%and heat transfer coefficient below 15 kJ·s?1 is necessary to maintain the autothermal status. The results also indicated that the biomass loading should be above 15%but under 20%for an autothermal gasification, since the increase of biomass loading could improve the energy supplied but decrease the efficiency of gasification and gaseous yields. In general, some specific conditions exist among different materials.     

煤的微波热解研究进展

煤炭是我国的主要能源,煤的清洁高效利用是我国能源安全和生态环境建设的重要保障。热解是在温和条件下将煤转化为洁净的气体、液体和固体燃料,是改善煤炭利用、加工转化成清洁高效的二次能源的重要手段之一。微波作为一种新的加热方式在煤的热解方面的应用的优势越来越明显。本文概述了微波热解的机理与优点、微波吸收剂的应用以及国内外微波热解研究进展,得出了低阶煤介电常数较小,需要添加一定量的微波吸收剂才能达到热解温度;和常规热解相比,微波热解改变了物质的加热方式,改善了热解产物的品质,热解气中CO、H₂含量增加,焦油品质较好,提高了煤的热解效率。作为一种新型加热方式,微波技术为煤热解效率的提高提供了新的解决方案和思路。     

Energetic analysis of gasification of biomass by partial oxidation in supercritical water

Partial oxidation gasification in supercritical water could produce fuel gases (such as H2, CO and CH4) and signif-icantly reduce the energy consumption. In this work, an energetic model was developed ...     

超声条件下柴油氧化脱硫的研究

采用H2O2-甲酸作为氧化剂将催化裂化柴油中的硫化物（主要为苯并噻吩类）氧化成相应的砜,同时引入超声波为反应提供能量,考察（油/剂）比、氧化温度、反应时间、萃取静置时间、（萃取剂/油）比和萃取次数等因素对脱硫效果的影响。在适宜条件下,脱硫率可达94.2%,收率可达90%以上。