改性劣質(zhì)活性炭低溫脫除H2S及其再生研究.pdf

1、H2S是一種有毒有害氣體,不僅嚴重威脅人體健康,而且濕熱條件下引起催化劑中毒,腐蝕設(shè)備,導(dǎo)致成產(chǎn)成本增加等一系列問題。另外H2S燃燒時生成SO2,形成酸雨,造成環(huán)境污染。脫除工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的H2S氣體是一項急需解決的課題。
　　 本論文選用長葛活性炭為脫硫劑前軀體,采用硝酸活化、高溫煅燒、浸漬金屬硝酸鹽三種方法及其組合制備出一系列活性炭基材料脫硫劑。
　　 采用非水滴定法測定原料活性炭及制備的一系列樣品的表面酸堿基團含量

2、。結(jié)果表明:原料活性炭表面酸性基團含量較多,總體呈現(xiàn)酸性;硝酸活化后堿性基團急劇減少,表面呈現(xiàn)較強的酸性;氮氣中400℃高溫煅燒后堿性基團含量有所增加,但整體仍呈現(xiàn)酸性;浸漬金屬硝酸鹽后堿性基團均有不同程度的增加,浸漬硝酸鐵樣品的堿性基團增加最多,約43.73％。
　　 工業(yè)分析結(jié)果表明原料活性炭具有較高的灰分和揮發(fā)分,較低的固定碳含量:硝酸具有明顯的脫灰作用,原料活性炭經(jīng)過45％的硝酸活化后灰分含量由12.06％下降至8.53

3、％,而揮發(fā)分則有明顯增加;高溫煅燒使得揮發(fā)分減少了將近35％,固定碳含量卻增加了33％。原料炭的比表面積和孔容均較低,分別為349.94m2/g和0.2150cm3/g,經(jīng)過多步改性后比表面積急劇增大到835.67m2/g,孔容也較改性前增大了一倍多。
　　 在模擬合成氣氣氛下,利用固定床反應(yīng)器,對影響脫硫劑活性的制備條件及工藝操作參數(shù)進行了考察,結(jié)果表明:原料活性炭脫硫效果很差,很快即達到穿透;45％的硝酸在60℃下延長活化時

4、間有利于脫硫活性的增加;浸漬Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2三種鹽溶液均可提高脫硫效果,其中以浸漬Fe(NO3)3的效果最好;操作參數(shù)考察顯示最佳的操作條件為:溫度30℃,H2O蒸汽含量3％,O2含量約1.5％。
　　 針對溫度和反應(yīng)速率的關(guān)系進行了動力學(xué)研究,結(jié)果表明溫度對反應(yīng)的影響較為復(fù)雜。表面堿量的提高穿透硫容也隨之增大,兩者呈現(xiàn)較明顯的線性關(guān)系。
　　 SEM分析表明制備過程形成的孔結(jié)構(gòu)并不明