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黄石理工学院 毕业设计外文文献翻译 第  PAGE 14 页 共  NUMPAGES 14 页 应用地下煤炭气化技术催化还原酸性气体的预调节步骤 方明a，马建新b， Ngai T. Laua，王雷b，钱绍松b，King L. To a A环境与可持续发展研究所，香港科技大学B工业催化研究所，华东科技大学 摘要： 典型的烟气中含有过量的氧气，它可以使氮氧化物和二氧化硫崔化转化减少至无害，如镧硫氧化物基催化剂。烟气流中富含氧气时的还原剂通常是稀缺的，并不需要去出。这项研究中煤炭地下气化应用的先决条件是在烟道气中消除过多的氧和合作产生一氧化碳来减少氮氧化物和二氧化硫。煤炭被炭化为多孔半焦炭来防止堵塞造成凝结挥发之前被气化。反应的半焦与模拟烟气被认定属相同活性炭。半焦样品制备出各种煤的来源地证明，从烟道气和足够数额的CO合作产生为转换的NO和二氧化硫超过支持镧硫氧化物催化剂的量在随后的减少反应堆可有效地清除氧（ 90 ％ ）。在气化过程中一氧化氮和二氧化硫烟气也为减少整体脱氮和脱硫效率作出贡献。一整套NO和SO2系统在进入连续煤的气化和催化还原过程中有效除效率要超过96 ％，并且硫粉选择性高达98 ％ 。 关键词：煤炭地下气化;烟气;镧硫氧化物;二氧化硫;一氧化氮 1．导言 马方等人的研究表明，通过一氧化碳超过镧硫氧化物基催化剂时二氧化硫和一氧化氮可以减少的同时向元素硫和氮转化。转化率可超过95 ％ ，在高含硫选择性并且催化剂可保持其活性在至少1000小时。这项还原技术可应用到控制废气排放烟气。不过，烟气通常含有大量的水汽和残余氧，这些都可以使催化剂失效。与此同时一氧化碳遗留在富氧烟气中的量通常是微乎其微并不能满足需求除去的量。在这项研究中，煤炭地下气化技术能应用于烟气中含量氧的减少，还能合作产生足够的一氧化碳来减少二氧化硫和一氧化氮。这项技术未必是最好的解决方案，因为这将额外消耗煤炭还排放二氧化碳;但它的确提供了一套氧失活和供应还原剂问题的处理工序。 煤炭地下气化是一个很发达的技术，其中煤炭在空气或纯氧在高温下能被部分氧化成混合态的二氧化碳、一氧化碳和一些轻烃。水还可以补充，以促进形成天然气。由此产生的合成气体的产生要取决于煤的性能状况和气化条件。后者包括物料成分、温度和压力。煤通常是在温度小于 973k （低温过程）或是在大于等于1173 K （高温度过程）条件下去除挥发性物质被炭化的，我们知道，在尚未充分半焦化条件下，低温煤炭化带来的产量大幅度下降 。半焦炭是含有矿物质中不同的活性炭，其重量是原煤的35 ％ 。这种矿物质是由无数的硅酸盐、碳酸盐、氧化物、硫酸盐和硫化物的各种金属组成，其中的碱和一些变化元素可能影响到双方的气化和二氧化硫、一氧化氮的催化还原。马丁内斯-阿隆索和塔斯孔指出，矿物质性能变化的半焦若直接催化效应将间接影响到物质的物理和化学结构。典型的煤含有1-43 ppm的钴、 5-61 ppm的铜、 3-80 ppm的镍和0.06-3.78 ％铁 。这些过渡金属对水煤气变换反应可以减少二氧化硫和一氧化的产生量有很大协同效应，它以降低二氧化硫排放量以超过钴硫化物和镧硫氧化物量从而促进催化还原反应。 2．实验 2.1．碳材料 对4个煤样进行了检验。其中 3个样品是从一家当地电力公司获得 。最后一个煤样品来自于常用于中国的锅炉厂。其性能列于表1 。提供的数据清单是从煤炭供应商、碳源自热分析科技厅及炭化实验获得。表面积测定用BET法。此外，还有3个来自Supelco 、Norit Riehaen (AC-1, AC-2 and AC-3)的活性炭样品被选定作为可供比较的参考碳材料。在做气化实验之前，所有的煤样要在923k温度下的特高纯度（超高压）氮中被炭化2小时来去除挥发物。在炭化预处理期间，采用标准方法测定挥发物质含量来测定重量的减少量，如ASTM D 3175.。 表1煤样的性能 A作为标准。 b由煤炭供应商提供数据标准。 C分析。 d干基。 e对半焦样品直接测量获得的数据。 当中所含的煤、铁是矿物质的重大组成部分，其浓度通常反映了总的金属、煤炭含量。按照ISO157的标准含铁的煤样根据其酸性被确定为可开采铁矿。这一结果包括盐酸萃铁和硝酸萃硫铁矿铁。铁浓度的提取液，在加入邻菲咯一水合物后，用可见光分光光度计测定其色度。 2.2．催化剂制备 分子量的镧硫氧化物催化剂被用于这项研究。用400小英寸的蜂窝陶瓷基板的二号机加工，在涂布上涂上一层氧化铝（涂层：基底= 0.25按重量计算）以适应反应堆（ ?1.4厘米× 3厘米）。衬底后，将硝酸镧浸渍在水溶液中。根据由马方等人对反应堆硫化反应所描叙该活性成分的重量将增加 20％。催化剂在温度393k下干燥4小时或空气温度1123k下煅烧8小时后被激活。 2.3