《活性半焦的制备:性能与烟气脱硫机理》主要是针对干法烟气脱硫用活性半焦的研究,侧重脱硫炭的性质研究和开发。 《活性半焦的制备:性能与烟气脱硫机理》内容包括活性半焦的结构及炭法烟气脱硫技术、活性半焦结构和性能分析评价方法、活性半焦脱硫性能评价方法、原料及制备工艺对活性半焦性能的影响、活性半焦的催化法制备及其性能研究、活性半焦脱硫机理的研究。
《活性半焦的制备:性能与烟气脱硫机理》面向从事活性半焦、活性焦等脱硫炭的制备,活性炭的制备,活性半焦脱硫技术,煤洁净利用等方面的研究人员、高等院校和企业相关专业师生和相关生产人员。
目录
1 活性半焦的结构及炭法烟气脱硫技术1
1.1活性焦、活性半焦和脱硫炭的概念1
1.2活性半焦的结构3
1.2.1活性半焦的基本微晶结构3
1.2.2活性半焦的孔隙结构4
1.2.3活性半焦的化学结构5
1.3炭法烟气脱硫技术6
1.3.1燃煤污染及烟气脱硫6
1.3.2炭法烟气脱硫技术7
参考文献11
2 活性半焦结构和性能分析评价方法14
2.1活性半焦比表面积和孔隙结构的分析测定方法14
2.1.1吸附等温线及比表面积计算方法14
2.1.2活性半焦孔容积的测定原理15
2.1.3活性半焦孔径分布的测定方法17
2.2活性半焦晶体结构的研究方法18
2.3活性半焦表面官能团和表面催化氧化/氧化性的表征测试方法19
2.3.1活性半焦表面官能团的表征和测试方法19
2.3.2程序升温还原(TPR)法测定活性半焦表面的催化氧化/氧化性21
2.4活性半焦表面SO2催化氧化/氧化性能的测定方法29
2.4.1SO2在活性半焦上的催化氧化/氧化29
2.4.2碘量法分析活性半焦的SO2催化氧化/氧化性能30
2.4.3循环伏安法测定活性半焦的SO2催化氧化/氧化性能31
参考文献43
3 活性半焦脱硫性能评价方法45
3.1烟气脱硫尾气中SO2分析方法的比较45
3.1.1实验原料及SO2含量测定方法、仪器和装置45
3.1.2碘量法与定电位电解法的比较47
3.1.3定电位电解法与SO2有害气体快速检测管的对比48
3.2活性半焦脱硫性能评价装置的建立49
3.2.1活性半焦脱硫性能评价装置50
3.2.2活性半焦脱硫性能评价装置中各参数的确定51
参考文献53
4 原料及制备工艺对活性半焦性能的影响55
4.1活性半焦制备技术及其脱硫性能55
4.2原料种类对活性半焦性质及脱硫性能的影响56
4.2.1不同原料制备活性半焦的比表面积和孔径分布58
4.2.2不同原料活性半焦的晶体结构59
4.2.3不同原料活性半焦的化学性质61
4.2.4不同原料活性半焦的脱硫性能61
4.3预氧化对活性半焦化学性质和脱硫性能的影响65
4.3.1预氧化对活性半焦化学性质的影响65
4.3.2预氧化对活性半焦脱硫性能的影响66
4.4炭化条件对活性半焦孔结构和脱硫性能的影响69
4.4.1炭化条件对炭化过程及半焦比表面积的影响69
4.4.2炭化条件对活性半焦脱硫性能的影响70
4.5特殊活化剂对活性半焦化学性质及脱硫性能的影响72
4.5.1活性半焦碘值与脱硫性能的关系73
4.5.2特殊活化剂种类对活性半焦的化学性质的影响74
4.5.3特殊活化剂种类对活性半焦脱硫性能的影响75
参考文献76
5 活性半焦的催化法制备及其性能研究80
5.1催化脱硫和催化活化80
5.1.1催化脱硫80
5.1.2催化活化83
5.2混合催化剂对活性半焦的性质和脱硫性能的影响85
5.3催化剂种类对活性半焦性质及脱硫性能的影响87
5.3.1催化剂种类对活性半焦微晶结构的影响87
5.3.2催化剂种类对活性半焦孔隙结构的影响88
5.3.3催化剂种类对活性半焦脱硫性能的影响89
5.3.4不同种类活性半焦的热再生性能92
5.3.5活性半焦脱硫前后表面官能团的变化93
5.4不同钾催化剂前驱体对活性半焦性质及其脱硫性能的影响94
5.4.1不同钾催化剂前驱体对活性半焦晶体结构的影响94
5.4.2不同催化剂前驱体对所得活性半焦孔隙结构的影响94
5.4.3不同钾前驱体活性半焦的脱硫性能98
5.5酸洗对活性半焦孔隙结构和脱硫性能的影响99
5.5.1酸洗对活性半焦比表面积和孔结构的影响100
5.5.2酸洗对活性半焦脱硫性能的影响102
参考文献103
6 活性半焦脱硫机理的研究106
6.1活性半焦炭层结构和孔结构与脱硫106
6.2活性半焦表面含氧官能团与脱硫107
6.2.1吸附SO2后活性半焦的TGMS分析110
6.2.2吸附SO2后活性半焦的TPDRIFT分析113
6.3活性半焦含氮官能团与脱硫117
6.3.1双氧水改性对活性半焦脱硫性能的影响118
6.3.2氨水改性对活性半焦脱硫性能的影响119
6.4活性半焦表面碱性与脱硫122
6.4.1活性半焦碱性位的来源122
6.4.2活性半焦表面碱性与脱硫123
6.5活性半焦表面催化氧化/氧化性能与脱硫124
6.5.1TPR表征活性半焦表面的催化氧化/氧化性与脱硫124
6.5.2化学方法测得的活性半焦的催化氧化/氧化性与脱硫125
6.5.3脱硫过程中H2O对活性半焦催化氧化/氧化性能的影响127
6.6活性半焦脱除烟气中SO2的动力学研究129
6.6.1内、外扩散影响的消除130
6.6.2温度对活性半焦脱硫速率的影响131
6.6.3H2O(g)含量对活性半焦脱硫速率的影响132
6.6.4O2含量对活性半焦脱硫速率的影响132
6.6.5SO2含量对活性半焦脱硫速率的影响133
6.6.6动力学模型133
6.7活性半焦脱硫机理探讨136
6.7.1活性半焦脱硫机理的研究现状136
6.7.2活性半焦脱硫机理探讨138
参考文献139 序言
煤炭是我国的主要能源。2011年我国一次能源生产总量为31.8亿吨标准煤,其中原煤产量达35.2亿吨;在2011年我国34.8亿吨标准煤的能源消费总量中煤炭消费量为35.7亿吨,占全球当年煤炭消费量的48.2%。
近年来,我国消费的煤炭中约80%用于燃烧。燃煤造成了严重的环境污染和生态变差,我国排放到大气中80%以上的SO2来源于煤炭燃烧。虽然我国烟气SO2脱除治理工作已进行多年,但现行常规湿法、半干法烟道气脱硫技术对水的需求与我国产煤发电区域水资源严重匮乏形成严重的矛盾,限制了烟道气脱硫技术的进一步广泛应用。开发具有自主产权的干法脱硫技术已成业界共识,迄今国家已投入大量资金支持烟气脱硫技术的自主创新。
活性(半)焦烟气脱硫技术是具有自主知识产权的干法烟气脱硫技术,适合我国缺水地区;低成本生产出高强度、高SO2吸附容量的活性(半)焦是这个技术的核心。
自20世纪90年代作者已开始进行催化法制备中孔活性炭的研究,在多孔炭制备、表征、应用的理论和实践方面积累了较为丰富的基础。2003年起在国家自然科学基金(NSFC)、国家高技术研究发展计划(“863”计划)等的支持下,作者在催化法活性半焦制备及其脱硫机理领域开展了深入、细致的研究工作。
本书介绍了作者十多年来在这一领域进行的研究工作,系统介绍活性半焦结构和表面化学、脱硫性能的表征方法;不同原料、不同工艺条件以及不同制备方法所得活性半焦的结构、表面性能和脱硫性能;活性半焦表面性能(表面酸碱性、氧化/催化氧化性能)、孔隙结构对活性半焦脱硫性能的影响;含钾催化剂的脱硫动力学和活性半焦脱硫机理。
书中实验数据翔实,论述充分,是多孔炭材料、燃煤脱硫尤其是活性(半)焦烟气脱硫等技术领域的科研、工程技术人员的一本有价值的参考资料。
中国矿业大学
2012年5目
| ISBN | 9787122143082 |
|---|---|
| 出版社 | 化学工业出版社 |
| 作者 | 张香兰 |
| 尺寸 | 16 |