活性炭负载纳米ZnO的结构及常温脱除H2S的性能

采用均匀沉淀法分别以煤质炭和椰壳炭为载体,纳米ZnO为活性组分制备了活性炭负载纳米ZnO脱硫剂。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对脱硫剂的结构进行表征,并在固定床反应器上考察了H2S的吸附性能。结果表明:所制备的脱硫剂表面负载了纳米ZnO晶体,活性炭表面孔的数量影响纳米ZnO的晶粒尺寸,椰壳炭负载的纳米ZnO晶粒尺寸为11.4nm,而煤质炭上纳米ZnO晶粒为68.9nm;活性炭载体提高了脱硫活性组分的利用率,椰壳炭负载后样品的脱硫活性明显好于煤质炭。当空速为4600/h时,300℃焙烧1h的椰壳炭负载纳米ZnO样品的穿透时间可高达48min。炭表面纳米ZnO晶粒尺寸是影响H2S脱除性能的主要因素。     

常温金属氧化物脱硫剂研究综述

对氧化锌、氧化铜和氧化铁的脱硫机理进行阐述,分析了常温下单一金属氧化物脱硫剂在不同制备方法和工艺条件对脱硫性能的影响,单一金属氧化物常温下脱硫性能较差。复合型金属氧化物可以有效地增加反应活性,改善了脱硫剂在常温下的脱硫性能。负载型金属氧化物采用多孔材料为载体,提高了活性组分在其表面的分散性,缓解了脱硫剂表面出现闭孔或变得致密的情况,进而有效地提高脱硫剂的脱硫性能。     

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%。     

炭基锌锰铜煤气脱硫剂的硫化行为研究

对锌、锰、铜摹单金属和复合金属氧化物脱硫剂的脱硫性能进行了讨论,并对炭材料作为脱硫剂和载体的研究现状进行了分析,同时对活化半焦作为脱硫剂载体的可行性进行了探讨.认为复合金属氧化物脱硫剂能够发挥单氧化物的优势,并克服其不足.将复合金属氧化物负载于炭材料上,可提高金属氧化物活性组分的利用率,改善脱硫剂的硫化性能,同时降低脱硫剂成本,使炭基锌锰铜复合金属氧化物煤气脱硫剂具有广阔的应用前景.     

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。     

煤气净化中H2S干法脱除的研究进展

综述了活性炭、金属氧化物、复合金属氧化物和活性炭负载金属氧化物干法脱除H₂S的研究进展.分析了活性炭和单一金属氧化物在使用温度、脱硫效率和再生等方面的优缺点,指出复合金属氧化物和活性炭负载金属氧化物在使用温度、硫化效率和再生性能等方面都有很大改进,是应用前景广阔的脱硫剂.根据它们脱硫的原理和特点,结合半焦和活性炭性质上的相似性,对半焦负载金属氧化物制备脱硫剂的可行性进行了探讨.     

半焦负载铁基脱硫剂及其焦炉煤气脱硫特性

对超声波辅助浸渍法制备褐煤半焦为载体的Fe及Fe-Cu脱硫剂可行性进行了研究,考察了脱硫剂最佳制备工艺和硫化温度对脱硫剂硫化性能的影响.通过X射线衍射仪(XRD)及带有能谱分析的电子扫描显微镜(SEM-EDS)分析硫化前后脱硫剂的晶体结构和表面形貌的变化,利用傅立叶红外仪(FTIR)分析表征脱硫前后的脱硫剂官能团变化.结果表明,当超声清洗器功率为100 W时,制取脱硫剂的最佳条件是超声浸渍时间为5h,共沉淀时间为3h,超声波水浴温度为60℃.活性半焦负载的脱硫剂能够有效脱除焦炉煤气中的H2S和COS.随着硫化温度的升高,穿透时间和硫容均增加,在脱硫温度为400℃时具有最大的穿透硫容和穿透时间,且Cu元素的加入使半焦负载的铁基脱硫剂脱硫效果明显增强.     

复合型钴锌纳米线的制备及其脱硫性能

采用水热法合成了Co–ZnO复合纳米线,通过改变Na OH浓度考察其对Co–ZnO复合纳米线结构和形貌的影响,并用等体积浸渍法负载金属Ni,制备反应吸附脱硫剂。以正庚烷/噻吩为模拟油,在反应温度为320℃、压力0.6 MPa、进料的体积空速为6 h–1及氢油体积比为100:1的条件下,考察了复合型钴锌纳米线负载镍脱硫剂、负载型镍钴锌脱硫剂和无钴添加负载型镍锌脱硫剂的脱硫性能。结果表明:Na OH浓度为1 mol/L时制备的Co–ZnO复合纳米线有良好的纳米形貌,负载活性组分Ni后脱硫效果最好;复合型钴锌纳米线负载镍脱硫剂中Co掺杂比负载型脱硫剂更均匀,Co掺杂使氧化态的Ni变得容易还原,相同条件下可以得到更多的活性位,进而有利于脱硫剂脱硫,其脱硫性能明显高于负载型镍钴锌脱硫剂和无钴添加负载型镍锌脱硫剂,达到93%(质量分数)以上。     

酸碱改性及负载镍对活性炭脱硫性能影响研究

酸碱改性可增加活性炭表面官能团数量、增大比表面积和孔容、提高金属活性组分在其表面的分散度,负载镍可使活性炭具有较好的低温脱硫性能.为开发适合用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的活性炭,采用HNO3和KOH分别对椰壳活性炭进行改性并负载镍,分别开展HNO3改性活性炭的反应温度和改性条件对脱硫性能影响,通过BET对炭基和酸改性活性炭进行表征,KOH改性活性炭的碱炭比、活化时间和活化温度对脱硫性能影响,炭基、酸改性和碱改性活性炭且负载镍的脱硫剂脱硫性能研究.研究表明:60℃为1Ni/NAC最佳脱硫反应温度,HNO3处理后再负载镍对催化剂脱硫性能提高较大;合理的碱炭比为3:1,最佳活化时间为1 h,合适的活化温度为800℃;负载镍活性炭脱硫能力由强到弱的顺序为1Ni/NAC>1Ni/KAC>1Ni/AC.研究成果可为钢铁企业烧结烟气低温脱硫及多污染物协同治理提供借鉴.     

负载型氧化锌脱硫剂的实验研究

采用浸渍法制备了以γ-Al2O3为载体的负载型氧化锌脱硫剂,同时对制得的脱硫剂进行煤气脱硫实验,考察了制备过程中负载量、焙烧温度和硫化温度等对脱硫剂性能的影响,用XRD和BET方法对制得的脱硫剂进行检测.结果表明,制得的脱硫剂存在一个单层分散当量,当负载量低于单层分散当量时,ZnO将以单层或亚单层状态分散在载体γ-Al2O3上(XRD检测不到);当高于负载量时,除了单层或亚单层以外,ZnO晶体也将出现,通过XRD衍射图谱可以观察到ZnO晶体的衍射峰.活性评价实验也表明,在低于单层分散当量时该脱硫剂的穿透硫容随着负载量的增加而增大,且在极高的脱硫精度下(低于0.1×10-6)有较高的活性ZnO穿透硫容,达到了9.7 g S/100 g ZnO;而高于单层分散阈值时稳定性和硫容明显降低.     

影响氧化锌脱硫的因素

在氧化锌脱硫剂脱硫机理的基础上,分析了工艺条件,如压力、温度、空速、反应器设计、脱硫剂装填以及脱硫剂本身对脱硫性能的影响,指出很多工艺因素影响氧化锌脱硫剂脱除H2S的效率。可能的情况下,改变操作条件(如后期适当提高操作温度),可以进一步发挥氧化锌脱硫剂的性能。不同配方的氧化锌脱硫剂有不同的吸收特性。用纯氧化锌制成的高密度的脱硫剂不如将脱硫剂制成疏松多孔结构的脱硫剂有效。加入合适的助剂也可以进一步提高氧化锌的脱硫能力。     

固体脱硫剂的应用研究及展望

分析总结了铁系、锌系、锰系和活性炭系等固体脱硫剂的特点与应用研究现状。氧化铁属常温脱硫剂．可单独使用或与羰基硫水解催化剂联合使用,但脱硫精度低,复合后脱硫精度提高但温度也随之提高：锌系脱硫剂脱硫温度较高,但脱硫精度可靠,在工业上广泛应用;锰系脱硫剂高温时性能优越且再生能力强,但低温时硫容小,常用于高温烟气脱硫;活性炭系脱硫剂较适于有机硫的脱除。     

氧化锌脱硫剂的制备与性能评价

以硫酸锌为原料与碳酸钠等碱性物质反应,制备氧化锌粉体,采用混碾和挤条成型工艺制备以氧化锌为活性组分的高温脱硫剂。制备不同堆积密度的脱硫产品,并与对比剂进行性能比较,结果表明,在相同评价条件下,氧化锌制备工艺不同,脱硫剂样品硫容差异明显。采用特殊工艺制备的氧化锌粉体与市售活性氧化锌按质量比1∶1混合制备的脱硫剂,堆积密度1.2 kg·L-1,350℃硫容32.8%,径向抗压碎力52 N·cm-1。     

KFS2型复合氧化铁脱硫剂的制备与性能评价

以硫酸亚铁为原料与碳酸氢氨等碱性物质反应,制备不溶性铁的氧化物,将其与活性氧化锌和特殊助剂混合,经混碾和挤条成型工艺制得以氧化铁、氧化锌为活性组分的KFS2型复合氧化铁脱硫剂,并与某常温氧化锌脱硫剂进行性能比较。结果表明,在相同评价条件下,KFS2型复合氧化铁脱硫剂性能明显优于对比剂。     

低温脱硫剂的研究进展

介绍了国内外低温脱硫剂的研究现状。阐述了应用于低温条件下的活性炭、氧化铁和氧化锌等单一组分脱硫剂的脱硫机理、动力学模型及再生方法。总结了脱硫剂结构、原料气组成和工艺条件等因素对硫化氢脱除效果的影响。简述了复合脱硫剂的研究进展及工业化应用情况。展望了低温脱硫剂的研究前景。     

负载型氧化锌脱硫剂脱硫性能的改善

单一氧化锌负载型脱硫剂脱硫精度可达到0.1×10-6,但其硫容量相对较低.采用共浸渍法制备ZnO-MnO2/γ-Al2O3负载型H2S脱硫剂,通过XRD和BET等手段研究了MnO2对脱硫剂物相及比表面积的影响.并在固定床反应器中考察了Zn/Mn摩尔比、负载量、烧结温度和脱硫温度对脱硫性能的影响.结果表明,活性组分锌锰摩尔比为8∶1,负载量为20％的脱硫剂有较好的脱硫性能,脱硫精度小于0.1×10-6的同时,最高硫容量可达19.08 g S/100 g(ZnO-MnO2).MnO2的加入可以明显改善氧化锌负载型脱硫剂的脱硫性能.     

纳米CuO/ZnO去除H_2S反应条件及机理研究

以纳米CuO/ZnO作为去除H2S的活性组分,考察了反应温度、空速、氧分压等反应条件和掺铜量对纳米CuO/ZnO脱硫性能的影响,并分析了CuO对脱硫剂脱硫机理的影响。结果表明:脱硫剂TZ2(Cu:Zn物质的量比为1:18.40)有较高的脱硫性能;空速越低脱硫性能越高;反应温度由25℃升高到120℃,脱硫性能先下降后升高,120℃的脱硫性能略高于25℃;氧分压为10%时,有最佳的脱硫性能;CuO的加入增大了脱硫产物向多硫化物及单质硫的转化。     

氧化锌精脱硫剂加压浸渍制备参数的优化

采用加压水热浸渍法制备氧化锌精脱硫剂,考察了浸渍时间、煅烧温度和煅烧时间对脱硫剂硫化性能的影响。对制备的脱硫剂在硫化温度500℃,空速2 000 h-1,气氛为H2（体积分数39%）、CO（体积分数33%）、H2S（体积分数1×10-3）和N2的条件下进行了固定床活性评价。结果显示,随着浸渍时间的延长,脱硫剂的脱硫能力...     

活性碳纤维负载型脱硫剂在矿井气体环境条件下的应用

H₂S作为煤炭开采过程中经常会出现的气体,对煤矿的生产安全造成不利影响,必须进行脱除工作。然而煤矿中还可能存在其他组分的气体,这些气体可能会一定程度上影响H₂S的脱除。本文选取活性碳纤维分别负载氢氧化钠及氧化铜,并选取两种材料的最佳负载量。之后,模拟煤矿实际条件,探讨复合脱硫剂在实际矿井气氛条件下的脱硫性能。结果表明,煤体在受热情况下会产生的多组分混合性气体,这些气体会对脱硫剂性能产生极大的影响,当煤体温度升高,其产生的CO、CO₂等气体呈指数增大,并且会产生少量的CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂等气体,随着这些气体生成量增大,脱硫剂脱硫性能开始下降。且在矿井气体氛条件下SO₂气体的产生受到了抑制,特别在煤气组分含量大的情况下,SO₂气体甚至晚于H₂S气体出现。此外通过测量脱硫剂失活后的表面pH,发现即便在一些气体氛围下脱硫剂的脱硫时间更短,其脱硫后产物的表面pH极为相近,说明煤体产生的酸性气体CO以及CO₂等可能也被吸附到脱硫剂的表面上生成酸性物质。