LDH脱除低浓度SO2的动力学行为及其放大性能的研究

• 作 者: 李文书
• 发表日期: 2001年期
• 关键词: LDH de-sulfurizer de-su]furization regeneration breakthrough curve fixed bed kin

通过共沉淀法合成了层状双羟基阴离子粘土LDH（Layered DoubleHydroxide），经活化，得到一种具有很高脱硫活性的新型材料——Mg₃Fe型LDH。本文的工作就这种材料的脱硫性能展开详细的探讨。 论文首先综述了脱除SO₂方面的进展，总结了常用的脱硫方法，并比较了其中的优劣。 其次，用热重法研究了Mg₃Fe型LDH脱硫剂脱除低浓度的SO₂的宏观动力学行为。实验表明，该过程对SO₂为一级反应。在400～650℃的温度范围，反应初期为表面反应控制，中后期转移为颗粒扩散控制。宏观动力学行为可用等效粒子模型来描述。表面反应及固体扩散活化能分别为Ea=1.2708×10⁴J/mol、E_D=6.844×10³J/mol。对反应存在最佳温度进行了讨论。 以固定床等温活塞流模型及描述Mg₃Fe型LDH脱硫剂高温脱硫反应等效粒子模型为基础，探讨了金属氧化物固定床脱硫行为的动力学规律。给出了固定床内穿透曲线的数学表达式。通过对放大的脱硫床行为的分析，证明可用等效粒子模型来描述金属氧化物高温脱硫的动力学行为。 再次，研究了LDH脱硫剂的寿命。结果表明，吸附剂有较好的再生吸附性能，可进行重复多次的循环吸附。 在固定床上研究了自行开发的LDH脱硫剂的放大性能。结果表明，该脱硫剂在放大条件下，一次硫容量达到1.50kgSO₂.kg^-1Sorbent，再生性能和催化氧化性能与小试相似。 最后，作者就Mg₃Fe型LDH脱硫剂的应用前景进行了展望。