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煤气化发电是我国煤炭洁净利用的主要方式之一,尤其是整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术以高热效率、优良经济性受到社会的广泛关注。而实现这一先进发电技术的关键之一是高温煤气脱硫,因为煤气中的硫化物会腐蚀设备,对环境和人类健康造成危害。另一方面,我国硫资源匮乏,所以研究高温煤气脱硫剂的再生和再生尾气中硫资源回收意义重大。氧化铈高温煤气脱硫剂制备过程和再生机理相对简单,再生反应速率较快,在SO2气氛下再生气体产物全部是单质硫,鉴于以上优点,所以本论文在国家自然基金项目(NO.21276172)的支持下,在固定床反应器上探讨了氧化铈高温煤气脱硫剂在O2气氛、SO2气氛、02-S02混合气氛下的再生行为,并用MATLAB软件中regress函数分别拟合了氧化铈高温煤气脱硫剂在O2和SO2气氛下的再生动力学方程,通过对出口尾气含量的测定,重点研究三种气氛下脱硫剂再生尾气中单质硫产率的变化规律,并且通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段对脱硫剂的物相组成、微观形貌进行了分析。实验结果表明:氧化铈高温煤气脱硫剂在02气氛下再生,发生的化学反应有:Ce2O2S(s)+2O2(g)→2CeO2(s)+SO2(g)(主要)Ce2O2S(s)+SO2(g)→2CeO2(s)+2S(g)。再生后脱硫剂的主要成分是CeO2,且没有硫酸盐的生成,再生尾气主要是S02和少量的单质硫。在500-800℃范围内,升高温度,单质硫产率降低,脱硫剂的再生率增大,再生率最高可达96%。在O2气氛下氧化铈高温煤气脱硫剂的再生温度应该高于500℃。O2浓度在1-4%范围内,增加O2浓度,单质硫的产率降低,脱硫剂的再生率升高。在温度500-800℃,O2浓度1-4%之间,脱硫剂再生单质硫产率的最佳条件是:700℃、1%02。氧化铈高温煤气脱硫剂在02气氛下的化学反应和扩散反应动力学方程是:dx/dt=0.102×103e-18544/8.314×TCO21.032(1-x)0.391(化学反应)dx/dt=1.46×103e-37800/8.314×TCO21.074(1-x)0.5533(扩散反应)氧化铈高温煤气脱硫剂在SO2气氛下再生,发生的反应有:CeO2S(s)+SO2(g)→2CeO2(s)+2S(g)。再生后脱硫剂的主要成分是CeO2,且没有硫酸盐的生成,再生尾气主要是单质硫。升高温度以及增加SO2浓度,单质硫的产率和脱硫剂的再生率都升高,在600-750℃,SO2浓度在0.81-4.25%范围内,脱硫剂再生单质硫产率的最佳条件是:750℃、4.25%SO2。氧化铈高温煤气脱硫剂在SO2气氛下的化学反应和扩散反应动力学方程是:dx/dt=0.902×103e-41733/8.314×TCSO20.9698(1-x)0.6046(化学反应)dx/dt=14.157×103e-66111/8.314×TCSO20.9374(1-x)0.6292(扩散反应)氧化铈高温煤气脱硫剂在SO2-O2气氛下再生,发生的反应是:CeO2S(s)+2O2(g)→2Ce2(s)+SO2(g)(主要)CeO2S(s)+SO2(g)→2CeO2(s)+2S(g)(主要)S(g)+O2(g)→SO2(g)。再生后脱硫剂的主要成分是CeO2,再生尾气主要是SO2和单质硫。温度升高,脱硫剂的再生率和单质硫产率升高。气体流量增加,脱硫剂的再生率和单质硫产率先增加后降低。CsO2/CO2增加,脱硫剂的再生率变化不大,但是单质硫产率增加。氧化铈脱硫剂在O2气氛、SO2气氛、SO2-O2气氛下再生出的单质硫形态是S。