电石渣制备钙基复合吸附剂同时脱除电石炉尾气中的HCN、H2S和COS

基本信息
批准号:51768074
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:39.00
负责人:蒋明
学科分类:
依托单位:云南农业大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:黄小凤,李天国,张丹,李博,秦丽,王吉秀
关键词:
电石渣同时脱除COS电石炉尾气HCN钙基复合吸附剂H2S
结项摘要

Calcium carbide furnace off-gas and carbide slag are valuable by-products from the production of acetylene, polyvinyl chloride (PVC) and other industrial products in the coal chemical industry. However, the reuse of calcium carbide furnace off-gas is restricted strictly because the gaseous impurities from the off-gas, such as HCN, H2S, COS and so on. These impurities not only corrodes the equipments of downstream purification process but also reduces the activity of synthesis catalysts. At present, it is difficult to remove HCN, H2S and COS from the calcium carbide furnace off-gas simultaneously and economically using existing material and technology. Based on the advantages of dry method and the character of calcium carbide furnace off-gas, adsorption method has been adopted to simultaneously removal of the three gases mentioned before in this project. This project will develop the novel calcium-based composite adsorbents at low temperature. The adsorbents were prepared by dispersing CaO precursors (carbide slag) across various support or doping materials such as activated alumina and zeolite. This study will focus on the following issues. (1) controllable method and rule for preparation of calcium-based composite adsorbents; (2) effect of physical and chemical property, structure and composition, active components for the adsorption performance and reaction mechanism of the composite adsorbents; (3) the co-adsorption mechanism of HCN, H2S and COS; (4) the deactivation mechanism of adsorbents and regeneration methods. The research results can provide theoretical and technical support for multicomponent gases co-adsorption, and creating conditions for calcium carbide furnace off-gas purification, and opening up a new way for carbide slag resource utilization.

电石炉尾气和电石渣是煤化工行业中生产乙炔、聚氯乙烯(PVC)等产品时产生的有利用价值气态、固态副产物。限制电石炉尾气回收利用的主要原因是该气体含HCN、H2S、COS等气态杂质,不仅能造成下游净化工艺的设备腐蚀,还使后续合成反应催化剂中毒。现有方法及材料难以经济、有效的同时深度脱除尾气中的HCN、H2S和COS。本项目基于干法处理的优势,根据电石炉尾气的特征,采用吸附法同时脱除上述三种气体。项目以电石渣为原料,以活性氧化铝、沸石分子筛为载体或掺杂材料,研制新型低温高效钙基复合吸附剂,着重研究钙基复合吸附剂的可控制备方法与规律,复合吸附剂表面物理化学特性、结构与组成、活性组分等对吸附性能的影响及反应机理,HCN、H2S、COS三组分气体共吸附机理,吸附剂失活机理及再生方法。研究成果可为多组分气体共吸附技术提供理论和技术基础,为电石炉尾气净化控制创造条件,并为电石渣的资源化利用开辟新途径。

项目摘要

电石炉尾气和电石渣是煤化工行业中产生的高附加值气态、固态副产物。项目拟采用电石渣制备钙基复合材料同时脱除电石炉尾气中的HCN、H2S和COS,研究钙基复合材料的可控制备方法与规律,HCN、H2S、COS三组分气体的同时脱除机理及材料的失活机理。项目研发出6种可用于单独脱除HCN、H2S、COS气体的净化材料,以及2种可用于同时脱除HCN、H2S、COS的钙基复合材料,并对其进行了性能优化。研究表明:新物相Ca12Al14O33、AlO(OH)和Al2O3•3H2O是钙基复合材料的活性成分;HCN和H2S的脱除以化学吸附为主,吸附产物为-SCN,COS的脱除归因于催化水解作用,水解产物为H2S,三组分气体在钙基复合材料上的同步吸附/催化是其同时脱除的主要机理,含-SCN物种对复合材料微孔和中孔的填充覆盖是导致材料失活的重要原因。研究成果对实现电石工业污染物的闭路循环零排放具有重要意义。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
3

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0450
发表时间:2021
4

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20200093
发表时间:2020
5

不同交易收费类型组合的电商平台 双边定价及影响研究

不同交易收费类型组合的电商平台 双边定价及影响研究

DOI:10.13956 /j.ss.1001-8409.2018.07.26
发表时间:2018

蒋明的其他基金

批准号:39370642
批准年份:1993
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
批准号:38970685
批准年份:1989
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
批准号:10872139
批准年份:2008
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:11172193
批准年份:2011
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:31870026
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81773050
批准年份:2017
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:81500955
批准年份:2015
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31300033
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81201786
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:38770735
批准年份:1987
资助金额:4.00
项目类别:面上项目
批准号:39670694
批准年份:1996
资助金额:12.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

生物炭载体催化剂同时脱除黄磷尾气中H2S、COS和CS2研究

批准号:51408282
批准年份:2014
负责人:李凯
学科分类:E1005
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

密闭电石炉尾气中砷化氢催化氧化净化研究

批准号:51368026
批准年份:2013
负责人:宁平
学科分类:E1005
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
3

热解和气化煤气中H2S和Hg同时脱除的理论研究

批准号:21103120
批准年份:2011
负责人:凌丽霞
学科分类:B0301
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

低温微氧条件下的密闭电石炉尾气净化新技术及理论研究

批准号:50708044
批准年份:2007
负责人:王学谦
学科分类:E1005
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目