CuO-Co3O4-CeO2/CeO2-Al2O3催化剂脱除CO性能研究

以CeO₂-Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制备CuO-Co₃O₄-CeO₂/CeO₂-Al₂O₃催化剂,通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、氢气等温还原(H₂-TIR)、CO脱除性能评价等方法,考察预还原温度、反应温度、液相空速对CO脱除性能的影响。结果表明：催化剂在160℃下预还原可以获得37.3%的还原度,有效提高活性Cu⁺的数量,进而提高CO脱除性能;在液相丙烯中微量CO脱除反应中,反应温度升高、液相空速减小有利于提高CO脱除性能,当反应温度不低于50℃,液相空速不高于8 h^-1时,CO体积分数可脱除至0.03 mL/m³以下。在50℃、3 MPa,液相空速为8 h^-1的反应条件下,CuO-Co₃O     

催化氧化法处理废碱液中硫化物的工程应用研究

采用催化氧化法处理陕北某煤化工企业乙烯废碱液中的高浓度硫化物,在实验室小试基础上在现场进一步研究了脱硫剂种类、投加量、反应温度、反应时间、曝气量及pH值对硫化物脱除的影响。结果表明,采用脱硫剂3且其投加量5‰,曝气量7 500 m3/h,在60⁶5℃下反应75 h时,硫化物的脱除率达96%。对硫化物的转化规律进行了初步研究。     

炼厂酸性水汽提副产氨的脱硫Ⅰ：实验室研究

本文报导了低温氨气脱硫剂的实验室开发研制情况。在空速(500～1 000) h^-1、反应温度(80~150) ℃下,NT-13脱硫剂可使氨气中H₂S由(200~2 000) mg·m^-3脱除至2 mg·m^-3以下,其脱硫率可达99%以上,穿透硫容达14%以上。     

转化吸收型氧化锌基脱硫剂脱除H2S和COS性能

以前驱物工业活性ZnO和碱式碳酸锌分解的ZnO为脱硫剂活性组分,在引入结构助剂γ-Al_2O_3、碱性助剂K2CO3改性的基础上,制备出转化吸收型氧化锌基脱硫剂。在300℃、空速2000h–1及常压下,考察了活性组分ZnO前驱物种类及不同前驱物制备的助剂γ-Al_2O_3对氧化锌基脱硫剂脱除硫化物性能的影响。结果表明:改性氧化锌基脱硫剂的孔隙结构和碱性显著影响其脱硫性能。与工业活性ZnO制备的氧化锌脱硫剂相比,以碱式碳酸锌分解的ZnO制备的脱硫剂对硫化氢的脱除效率和穿透硫容更高,穿透硫容约增加10倍。不同前驱物制备的γ-Al_2O_3对氧化锌基脱硫剂脱硫性能有较大影响。其中,拟薄水铝石分解的γ-Al_2O_3显著提高了氧化锌基脱硫剂脱硫性能,穿透硫容达12.18%。以碱式碳酸锌分解ZnO为活性组分,添加拟薄水铝石分解的γ-Al_2O_3和碱性助剂K2CO3制备的改性氧化锌基脱硫剂对COS的脱除起到转化与吸收作用,COS转化率达99.98%,穿透硫容为4.03%。     

电石炉尾气脱硫净化工艺的开发

电石炉尾气中的硫、氧及其他杂质脱除是电石炉尾气综合利用的难题,为此,提出了一种脱硫净化工艺,该工艺采用TSA除杂+水解脱硫+深度脱硫+低温脱氧+脱烃的方法,从而将电石炉尾气中的有机硫及杂质脱除,脱氧采用复合氧化物催化剂脱氧,通过循环控制脱氧反应器入口氧体积含量在0.5%左右,使脱氧反应温升平稳,在低温下降氧进行反应脱除,从而控制催化剂结焦积碳的风险,延长了脱氧催化剂的使用寿命,脱烃采用贵金属催化剂,可在较低温度条件下脱烃。工业实验表明,该工艺可以将气体中的硫化物脱除至0.1 mg/m³以下,氧含量脱除至30μL/L以下,不饱和烃含量<0.1 mg/m³,从而达到深度利用的要求。     

钙基脱硫剂用于冶炼烟气脱硫的模拟与实验

提出了一种应用钙基脱硫剂脱除冶炼烟道气中高浓度SO₂并回收硫单质的方法。通过热力学模拟多种硫化物与SO₂之间的反应,筛选得出硫化钙（CaS）适合作为化学链脱硫技术的脱硫剂,它在400～650℃范围内可将SO₂还原为单质硫,生成的固相产物为CaSO₄而非CaO。通过固定床反应器内的脱硫实验,发现温度对脱硫率和硫单质回收率影响较大。在400～650℃范围内温度越高,脱硫率和硫单质回收率越大;当温度高于600℃时,脱硫率和硫单质回收率基本相等。提高空速,则会降低脱硫率和硫单质回收率,但两者的差值随空速增大逐渐减小。当烟气中SO₂浓度小于1%时,脱硫率维持在99.8%基本不变;SO₂浓度升至3.45%后,平均脱硫率急剧下降至92.1%;SO₂浓度越高,平均脱硫率越低。硫单质回收率随SO₂浓度增大存在一最佳范围。在脱硫反应后期,粒径较大的脱硫剂颗粒脱硫性能较低。SEM照片表明了脱硫剂颗粒随反应温度的升高团聚现象更为明显,XRD表征证明了反应中SO₂气体被还原为升华硫颗粒。     

TAS-15型脱砷剂用于催化汽油脱砷

对TAS-15型脱砷剂用于催化汽油脱砷的性能进行了研究。结果表明,TAS-15型脱砷剂能有效脱除催化汽油中的砷化物,具有较高的脱砷活性。在反应压力0.6 MPa、反应温度(20～50) ℃和空速(1～3) h^-1条件下,脱砷剂在1 600 h较长周期运行期间,出口汽油中砷含量≤5×10^-9,可用于催化汽油中砷化物的脱除。     

催化氧化法处理废碱液中硫化物的工程应用研究

采用催化氧化法处理陕北某煤化工企业乙烯废碱液中的高浓度硫化物,在实验室小试基础上在现场进一步研究了脱硫剂种类、投加量、反应温度、反应时间、曝气量及pH值对硫化物脱除的影响。结果表明,采用脱硫剂3且其投加量5‰,曝气量7 500 m3/h,在60~65℃下反应75 h时,硫化物的脱除率达96%。对硫化物的转化规律进行了初步研究。     

高浓度CO原料气脱H2催化剂H-846D的开发及研究

煤制乙二醇是以煤气化制取合成气（CO+H₂）,CO催化偶联合成草酸酯,再加氢合成乙二醇,需将CO中所含H₂净化脱除至小于100×10^-6。选择性氧化法贵金属催化剂存在含量高、抗CO、CO₂和H₂O中毒能力较差导致活性不稳定等缺点。以γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍工艺制备一种高浓度CO原料气脱H₂催化剂H-846D,该催化剂通过贵金属Pd和多种非贵金属氧化物助剂的协同催化作用,适于高浓度CO原料气高效抗毒脱H₂。考察Pd含量、空速、压力和载体对催化剂性能的影响,结果表明,在压力0.5 MPa、空速1 600 h^-1和温度182 ℃条件下,通入含体积分数0.5%H₂、0.5%O₂和0.5%CO₂的CO原料气,可将高浓度CO气氛中的H₂选择性氧化脱除至小于100×10^-6,该催化剂贵金属用量较少。1 070 h的寿命试验结果表明,该催化剂活性好,脱除精度高,性能稳定,应用前景广阔。     

KOH改性电石渣脱除羰基硫的性能研究

以电石渣为原料,采用过体积浸渍法制备KOH改性电石渣,考察了不同制备条件及工艺条件对脱除羰基硫(COS)的影响,并通过N₂-BET、SEM-EDS、XPS、FTIR等方法进行表征,初步探究了改性电石渣的脱硫性能及反应过程,发现KOH改性电石渣脱除COS的过程中主要发生催化水解、氧化反应及酸碱吸附。结果表明,最佳制备条件为焙烧温度800℃、焙烧时间6 h,KOH最适添加量为25%;在此条件下,当入口浓度、反应温度和空速分别为600 mg/m³、25℃和5733 h^-1时,KOH改性电石渣脱除COS效果最佳,穿透吸附量为43.70 mg/g。     

赤泥催化剂的制备及其对模拟烟气中微量氨的脱除性能

以赤泥固废为原料，采用酸解-碱沉淀法制备了赤泥粉体催化剂，并提出一种将催化剂直接喷入SNCR尾气中的除氨工艺，考察了催化剂加入点温度、空速、NH₃浓度及水蒸气对氨去除能力的影响。研究发现，该催化过程具有很高的活性和N₂的选择性，450℃以上NH₃的转化率可达100%，同时在400～500℃间，N₂的选择性高于80%，达到了很好的除氨效果；在500℃，空速为3×10⁶~6×10⁶ h^-1之间时，出口NH₃浓度均为0；此工艺对于逃逸NH₃浓度的适用性较强，入口[NH₃] = 50×10^-6~1000×10^-6 mol/L范围内均可完全脱除，且具有一定的抗水能力。通过一系列表征发现，该种方法制备的赤泥催化剂不仅消除了原始固废的强碱性，还提高了其表面酸性，具有较高的比表面积、孔容和丰富的表面微观结构，使NH₃的吸附及活化反应能力大大增加；该催化剂过程遵循iSCR机理，在400～500℃温度区间主要发生NH₃-SCO反应，低于400℃主要发生NH₃-SCR反应，粉体催化剂通过NH₃-SCR和NH₃-SCO协同反应达到了去除尾气中微量氨的目的。     

15000m3/h耐火材料厂焙烧窑炉烟气低温脱硝工程实验

耐火材料是一种必要的工业炉衬基础材料，经过高温煅烧制得，空气中的N₂高温氧化形成NO_x，且窑炉烟气中NO_x浓度根据生产工段的变化而波动。目前国内在耐火材料焙烧窑炉烟气NO_x脱除方面的工艺少有报道。为解决这一问题，本文首次提出将选择性催化还原（SCR）法运用到耐火材料焙烧窑炉烟气脱硝工程实验中，根据特定工况烟气参数，通过调整反应参数得到了最佳工艺条件。系统地考察了烟气温度、氨氮比和空速对脱硝效率的影响。研究结果表明，当烟气温度为165°C、氨氮比为1.3、空速为2000h^-1时，脱硝效果最佳，脱硝率可达到90%。对于耐火材料焙烧窑炉烟气脱硝治理推广具有较好的前瞻性。     

LS-901催化剂对有机硫的水解性能

研究Ti O2基LS-901催化剂在不同水解温度、水气体积比和空速条件下对有机硫水解性能的影响,考察催化剂的长周期稳定性能。结果表明,LS-901催化剂可用于粗煤气脱除COS的工艺过程,在水解温度260℃、空速3 000 h~(-1)和水气体积比1.0条件下,有机硫COS水解率达99.5%,结构稳定性良好。     

铁强化电解锰阳极液体系中氧化锰矿烟气脱硫和锰浸出工艺

结合电解锰生产工艺,以氧化锰矿为原料,以电解锰生产过程产生的电解阳极液废水配置烟气脱硫浆液,在其中添加FeSO₄强化电解锰阳极液体系下氧化锰矿烟气脱硫及浸锰能力,探讨铁强化氧化锰矿烟气脱硫和浸锰的工艺条件对烟气SO₂脱除和锰浸出的影响机制。研究发现FeSO₄的加入,通过FeSO₄与MnO₂之间的氧化还原反应以及产物三价铁离子和二价锰离子的协同催化作用,可同时提高锰矿烟气脱硫效率和锰的浸出率。锰矿粒径越小,脱硫及浸锰效率越高。温度升高,氧化锰矿浆液烟气脱硫率逐渐下降,浸锰率则先升高后下降,并在60℃时达到最大。浆液液固比和烟气流量的增大均会导致烟气脱硫率的下降,但会提高氧化锰矿浸锰率。进口SO₂浓度过高会导致脱硫率下降,但更有利于浸锰。采用5级逆流吸收对7%的烟气进行铁离子强化氧化锰浆脱硫,得到最终SO₂出口浓度293μL/L,溶液Mn²⁺浓度为44.72g/L,满足电解要求。铁强化电解锰阳极液体系有效回收利用了电解锰生产废水,不仅集脱硫浸锰工艺为一体,且可实现脱硫和浸锰效率的同时提升,为电解锰行业的清洁生产和资源综合利用提供理论依据和技术参考。     

铁基脱硫剂超重力法脱除硫化氢

用N₂和H₂S的混合气模拟含硫天然气, 以铁基脱硫剂为脱硫液, 采用超重力旋转填充床(RPB)进行脱除H₂S的集约化实验研究, 考察了原料气H₂S质量浓度、含硫原料气流量、脱硫液流量、温度及RPB转子转速对H₂S脱除率的影响。实验结果表明, 铁基脱硫剂超重力法脱除H₂S的较佳工艺条件为原料气H₂S含量14g/m³, 原料气流量0.45m³/h, 脱硫液流量13.5L/h, 脱硫液温度40℃, RPB转子转速1000r/min。在此条件下, H₂S脱除率稳定在99.98%以上, 脱硫后净化气H₂S含量小于2mg/m³。另外, 舍弃再生用RPB, 采用直接向脱硫富液储槽鼓空气的方法, 脱硫剂氧化再生良好, 脱硫效果保持不变, 且可长时间稳定运行。因此, 铁基脱硫剂超重力法脱硫工艺简单、效率高、设备体积小, 可实现海洋油气平台天然气或石油伴生气脱硫的集约化, 工业化应用前景广阔。     

高含有机硫天然气的净化研究与探索

在使用单一甲基二乙醇胺（MDEA）溶液脱除天然气中H₂S的过程中,随着有机硫含量不断地增加,常常造成出料气中H₂S和总硫含量均不能满足国家二类天然气质量要求。在改变关键参数后,脱硫效果仍然不能改善。因此,本文针对高含量的有机硫,开展了MDEA+DIPA、MDEA+DEA、环丁砜+MDEA、环丁砜+DIPA 4组高效脱硫剂的复配研究,通过对比H₂S及有机硫在溶液中的吸收分压,筛选出了吸收效果较优的脱硫剂组合为：环丁砜+MDEA。随后再利用BBD响应面分析法,以环丁砜、MDEA、H₂O的不同配比为变量,以H₂S和总硫脱除率最高为目标函数进行寻优,经过混料实验与复合优化,最终得出最优脱硫剂配比为：23.3%环丁砜+54.6%MDEA+22.1%H₂O。最优配比脱硫剂经现场装置使用后的效果表明,H₂S脱除率达到99.964%,总硫脱除率达到99.833%,出料气中H₂S含量为14.4mg/m³,总硫含量为78.5mg/m³,满足二类气标准。     

废水中硫化物、硝酸盐和氨氮生物同步去除及其机理

在HRT为12 h,温度为30℃±2℃,进水pH为7.5,进水硫化物、硝酸盐氮和氨氮浓度分别为50～90 mg S·L^-1,22～35 mg N·L^-1和22～35 mg N·L^-1条件下,能够实现氨氮、硝酸盐氮和硫化物3类污染物的同步去除,去除率分别达到97.3%、92.8% 和99%以上,而且去除的硫化物主要以单质硫形式存在,单质硫理论转化率达89%以上。间歇实验结果表明,S^2-的存在能够促进NO₃^--N、NH₄⁺-N的同步去除。研究结果为含硫含氮废水的生物处理技术的发展提供了新思路。     

磷酸活化褐煤半焦用于柴油吸附脱硫的研究

采用磷酸活化褐煤半焦为载体,负载多种金属氧化物制备了催化裂化(FCC)柴油吸附脱硫剂。煅烧温度、载样种类、浸渍比、煅烧时间和浸渍时间等因素都会对脱硫剂的性能产生显著的影响,按正交实验设计方法,采用FCC柴油为原料,考察了这5种因素对脱硫活性的影响。结果表明,半焦载体的煅烧温度对于脱硫活性的影响最为显著,最佳的煅烧温度为700℃,其他影响因素依次为:载样种类CuO、浸渍比1.5∶1、煅烧时间1.5 h和浸渍时间20 h。实验还考察了采用最佳制备条件得到的吸附脱硫剂在空速为2 h-1和120℃条件下的脱硫性能,并对其失活样品在350℃进行水蒸气再生。结果表明,无论是新鲜脱硫剂还是再生样品,其脱硫率都随脱硫时间的延长而下降,且再生后脱硫剂脱硫效果明显下降。     

硝酸提浓改造过程中高效NH3-SCR脱硝催化剂开发及工业应用

针对硝酸工业装置尾气特点研究开发NH_3-SCR脱硝催化剂,在空速40 000 h~(-1)和入口NOx浓度1 000×10~(-6)条件下,NH_3-SCR脱硝催化剂最佳反应温度为370℃,NOx出口浓度20×10~(-6),脱除率达98%。经过1 000 h寿命评价,脱除率超过95%,脱硝催化剂表现出良好的活性。根据实际需要进行条型和蜂窝型脱硝催化剂工业生产,条型和蜂窝型脱硝催化剂均能满足硝酸装置提浓改造后尾气NOx浓度增加的要求,催化剂效率高,装填量小,系统压降小,NOx出口浓度20×10~(-6),条型脱硝催化剂反应器压降4.5 kPa,蜂窝型脱硝催化剂反应器压降2 kPa。