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首页T306脱硫剂在不同温度下的H2S反应动力学研究
"T306脱硫剂脱除H2S的反应动力学研究,重点关注了T306氧化锌脱硫剂在不同温度和硫化氢浓度下的动力学行为。通过玻璃管微型积分反应器的实验,得出了反应速率方程。" 文章详细讨论了在石油化工领域中,尤其是甲醇合成工艺中,脱硫技术的重要性。T306氧化锌脱硫剂因其高效、强度高、操作条件宽泛等特性,被广泛应用。然而,对于T306在室温至523K范围内脱硫的反应动力学研究尚不充分。 实验部分描述了采用固定床积分反应器的穿透法,对T306脱硫剂脱除H2S的动力学进行研究。实验条件包括温度范围373-523K和硫化氢入口浓度1800-6109μg/g。实验结果表明,基于单位ZnO反应界面面积,反应速率方程为rH2S=0.9836 * exp(-21640/RT) * CH2S,其中rH2S代表硫化氢的反应速率,R是理想气体常数,T是温度(开尔文),CH2S是硫化氢的浓度。 该研究的意义在于为T306脱硫剂在实际操作中的优化提供了理论基础,特别是在流向变换周期操作方式的集成反应器设计中,理解脱硫剂的反应动力学有助于提升整个系统的性能和催化剂的寿命。通过这种深入的科学探究,可以更好地控制和预测脱硫过程,从而提高生产效率并减少催化剂中毒的风险。 关键词涉及到脱硫技术、氧化锌、反应动力学,这些是本文的核心内容,揭示了T306脱硫剂在特定工况下的反应特性,对工程技术人员和研究人员有很高的参考价值。
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第
29
卷第
2
期
2002
年
北京化工大学学报
Vo
1.
29,
No.2
2002
JOURNAL
OF
BEIJING
UNlVERSITY
OF
CHEMICAL
TECHNOLOGY
T306
脱硫剂脱除
H
2
S
的反应动力学
王桂轮周立来李建伟李成岳
(北京化工大学化学工程学院,北京
100029)
摘要:采用玻璃管微型积分反应器在温度
373-523
K
、入口硫化氢浓度
1800
-
6109μg/g
的条件下,研究了
T306
氧化铸脱硫剂脱除
H
2
S
的反应动力学。以单位
ZnO
反应界面面积为基准,获得如下速率方程:
r I
"z
S = 0 . 983 6
引
21640
\ _
exp\ -
RT
J •
L-Hz
So
关键词:脱硫;氧化铮;动力学
中图分类号:
TQ546.5;
TQ013.2
精脱硫技术→直是石油化工生产过程中所关注
的关键技术之一,大约
80%
以上的石油化工生产过
程与脱硫有关,且随着高活性催化剂的开发与应用
对脱硫技术有更高的要求。以甲醇合成为例,由于
铜基甲醇催化剂逐步代替了辞基催化剂,一方面使
甲醇合成效率大大提高,但另一方面则对脱硫提出
了更苛刻的要求,原因在于铜基催化剂对硫极为敏
感,微量的硫就能使其中毒,导致活性很快下降,严
重缩短了催化剂的使用寿命(甚至有的仅能使用一
周左右)
,因此对甲醇合成气进行精脱硫是十分必要
的[1,
2]
。
国内先后开发了几十种以
ZnO
为主体的精脱
硫剂,相比之下T3
06
具有脱硫效率高、强度好、可
在高汽气比条件下操作及操作温区宽广
(423-573
K)
等优点,广泛应用于甲醇合成工业
[3~51
。由于本
研究希望用
T306
与铜基合成甲醇催化剂组合,通
过流向变换周期操作方式构成脱硫一换热一合成甲
醇三功能集成反应器,而
T306
脱硫剂的工作温度
大约在室温至
523
K
之间。在这样的温度变化范围
内,有关其脱硫动力学暂未见研究报导,因此,本文
对
T306
脱除
H
2
S
的低温反应动力学性能进行了研
户
A
嘈
兀。
1
实验
氧化辞脱硫是典型的气固非催化反应,其反应
动力学特性的研究可采用便于建立颗粒模型研究的
微分反应器的热重法,或者便于建立固定床反应器
模型研究的固定床积分反应器的穿透法。本文采用
后者即气固非催化固定床反应器的穿透法。
1.
1
实验材料
T306
脱硫剂由原化工部化肥工业研究所昆山
联营厂提供,主要物性数据如表
1
所示。制备
H
2
S
所用的稀硫酸由
98%
浓硫酸稀释到放度为
1
mo
l/
L
而成,腆量法分析所用到的重铭酸何、碗化饵、单质
腆、硫代硫酸锅、乙酸铸等均为分析纯。精确配制重
锚酸饵、硫代硫酸锅、腆标准溶液以及淀粉指示剂,
用重错酸锦标准溶液标定出已稳定两周以上的硫代
硫酸铀溶液的浓度,再用硫代硫酸铀溶液作为标准
液滴定并计算出腆溶液的浓度,备用。
表
1
T306
脱硫剂主要物性数据
Table 1 Physical properties of T306 desulphurizer
骨
/mm
4X5-10
收稿日期:
2001-01-12
p/(kg/L)
1.
16
rf(N/cm
2
)
4.6
基金项目
z
国家自然科学基金资助项目
(29476223)
第→作者:男,
1967
年生,博士生
α/(m
2
/g)
45.9
ε/(m
L/
g)
0.28
1.
2
实验装置
d
p/
nm
50-210
d
g/
nm
125
实验装置分为
H
2
S
发生、脱硫反应和尾气分析
三部分,流程如图
1
所示。硫铁矿和硫酸反应制备
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