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期刊简介

  • 主管

    中国煤炭科工集团有限公司

  • 主办

    煤炭科学研究总院有限公司
    煤炭工业洁净煤工
    程技术研究中心

  • 主编

    解强

  • 刊期

    月刊

  • ISSN

    1006-6772

  • CN

    11-3676/TD

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高炉煤气羰基硫催化水解过程影响因素

2021年 第05期
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作者:
王斌
林玉婷
李玉然
王健
朱廷钰
单位:
中国科学院过程工程研究所 中国科学院绿色过程与工程重点实验室;中国科学院绿色过程制造创新研究院
摘要:

目前对高炉煤气脱硫进行源头控制,有利于推进钢铁行业全流程超低排放改造。高炉煤气脱硫的难点是羰基硫(COS)的脱除,针对高炉煤气温度波动频繁、压力大、组分复杂等排放特征,采用氧化铝催化剂催化水解COS,考察了温度、氯离子、粉尘和氧气对羰基硫水解转化率的影响,并分析了各因素对COS水解的影响程度以及影响机理。结果表明,温度对COS催化水解的效率影响最为显著,温度由50 ℃升高到150 ℃时,水解效率由49%增加到90%,较高温度有利于COS水解反应的发生;Cl-使催化剂比表面积降低20.1%,孔容积降低40.0%,Cl-使催化剂失活包括2方面,一是减少了水解催化剂表面碱性中心,二是堵塞催化剂孔道、覆盖部分活性位点,Cl-的失活作用最显著;高炉煤气中纳米级粉尘会堵塞催化剂孔道,使催化剂比表面积降低43.5%,孔容积降低60.0%,随着粉尘的累积,水解效率明显下降;O2体积分数为0.5%时,随着反应时间的延长,水解效率由85%降至82%,没有明显下降,但当O2体积分数提高到1%时,水解效率由85%降至66%,O2体积分数升高后硫沉积的抑制作用明显。水解催化剂的抗氯、抗粉尘、抗氧是需重点关注的因素,工业上可采取在水解前预脱除多组分,以减少高炉煤气杂质对COS水解效率的影响。

关键词:
高炉煤气脱硫
羰基硫水解
氧化铝催化剂
硫化氢脱除
催化剂抗性
作者简介:
王斌(1987—),男,河北定州人,工程师,硕士研究生,主要从事高炉煤气脱硫研发。E-mail:wangbin19@ipe.ac.cn。通讯作者:李玉然,副研究员,主要从事工业烟气多污染物协同控制研究。E-mail:yrli@ipe.ac.cn;朱廷钰,研究员,主要从事大气污染排放控制研究。E-mail:tyzhu@ipe.ac.cn
图表:
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引用格式:
王斌,林玉婷,李玉然,等.高炉煤气羰基硫催化水解过程影响因素[J].洁净煤技术,2021,27(5):233-238. WANG Bin,LIN Yuting,LI Yuran,et al.Influencing factors of catalytic hydrolysis of carbonyl sulfide in blast furnace gas[J].Clean Coal Technology,2021,27(5):233-238.
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