活性炭載體對超臨界水浸漬法制備負(fù)載型錳基中溫煤氣脫硫劑的影響研究.pdf

1、以煤氣化為源頭的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，是最具應(yīng)用前景的潔凈煤技術(shù)之一。但在煤氣化過程中，煤中的硫成分會(huì)以污染物硫化氫的形式進(jìn)入到煤氣中，對后續(xù)工段造成嚴(yán)重的影響。基于脫硫過程中可能引起的“冷熱病”和熱能損失，中高溫煤氣脫硫凈化已經(jīng)成為了煤氣化技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以金屬氧化物作為活性組分的干法脫硫以其熱效率高、能耗低、脫硫效果好等優(yōu)勢受到越來越多的關(guān)注和研究。
　　 超臨界水熱合成技術(shù)是近年來新興的一種微粒制備技術(shù)。在超臨界水中金屬氧化物溶解

2、度低、成核率高、利于形成超細(xì)微粒，且微粒粒徑及形態(tài)可以通過溫度、壓力等操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，這些是傳統(tǒng)的制備微粒手段所無法達(dá)到的。
　　 本論文在前期工作的基礎(chǔ)上，選擇超臨界水浸漬法制備活性炭負(fù)載氧化錳脫硫劑。重點(diǎn)考察了不同的活性炭載體在不同溫度下制備的脫硫劑的脫硫效果。通過XRD、ICP、SEM、XANES、BET等表征手段對脫硫劑進(jìn)行相關(guān)分析，揭示了溫度及活性炭載體對脫硫劑脫硫活性影響的規(guī)律。同時(shí)考察了不同的前軀體溶液pH值對制

3、備的脫硫劑脫硫性能的影響，并結(jié)合表征手段對相關(guān)機(jī)理進(jìn)行探討。主要得出以下結(jié)論:
　　 (1)不同活性炭載體制備的脫硫劑隨制備溫度的變化表現(xiàn)出了相同的硫化性能規(guī)律:350℃最好，400℃次之，300℃最差。而同一溫度下以核桃皮為原料的AC(Z)的硫化性能明顯高于以煤炭為原料的AC(X)和AC(M)。
　　 (2)制備溫度對活性組分的上載量有一定的影響，溫度越高上載量越大;當(dāng)制備溫度達(dá)到400℃時(shí)，活性組分及載體發(fā)生了形貌上

4、的變化，相應(yīng)的脫硫活性下降。
　　 (3)脫硫劑中表面Mn含量對脫硫劑的脫硫性能影響較大，Mn含量越多脫硫效果越好;而表面Si的含量則不利于脫硫劑硫化反應(yīng)的進(jìn)行，Si元素含量越多，脫硫劑脫硫效果越差?；钚蕴枯d體中的堿金屬K、Na對脫硫劑的硫化反應(yīng)并沒有催化作用。
　　 (4)脫硫劑中活性組分主要是Mn3O4，同時(shí)還含有一定量的MnO和Mn2O3，其中Mn3O4所占的比例對脫硫劑的硫化效果有重要的影響，Mn3O4含量越高，