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H2S是一种有毒有害气体,不仅严重威胁人体健康,而且湿热条件下引起催化剂中毒,腐蚀设备,导致成产成本增加等一系列问题。另外H2S燃烧时生成SO2,形成酸雨,造成环境污染。脱除工业生产中产生的H2S气体是一项急需解决的课题。本论文选用长葛活性炭为脱硫剂前躯体,采用硝酸活化、高温煅烧、浸渍金属硝酸盐三种方法及其组合制备出一系列活性炭基材料脱硫剂。采用非水滴定法测定原料活性炭及制备的一系列样品的表面酸碱基团含量。结果表明:原料活性炭表面酸性基团含量较多,总体呈现酸性;硝酸活化后碱性基团急剧减少,表面呈现较强的酸性;氮气中400℃高温煅烧后碱性基团含量有所增加,但整体仍呈现酸性;浸渍金属硝酸盐后碱性基团均有不同程度的增加,浸渍硝酸铁样品的碱性基团增加最多,约43.73%。工业分析结果表明原料活性炭具有较高的灰分和挥发分,较低的固定碳含量;硝酸具有明显的脱灰作用,原料活性炭经过45%的硝酸活化后灰分含量由12.06%下降至8.53%,而挥发分则有明显增加;高温煅烧使得挥发分减少了将近35%,固定碳含量却增加了33%。原料炭的比表面积和孔容均较低,分别为349.94m2/g和0.2150cm3/g,经过多步改性后比表面积急剧增大到835.67m2/g,孔容也较改性前增大了一倍多。在模拟合成气气氛下,利用固定床反应器,对影响脱硫剂活性的制备条件及工艺操作参数进行了考察,结果表明:原料活性炭脱硫效果很差,很快即达到穿透;45%的硝酸在60℃下延长活化时间有利于脱硫活性的增加;浸渍Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2三种盐溶液均可提高脱硫效果,其中以浸渍Fe(NO3)3的效果最好;操作参数考察显示最佳的操作条件为:温度30℃,H2O蒸汽含量3%,O2含量约1.5%。针对温度和反应速率的关系进行了动力学研究,结果表明温度对反应的影响较为复杂。表面碱量的提高穿透硫容也随之增大,两者呈现较明显的线性关系。SEM分析表明制备过程形成的孔结构并不明显,EDS显示浸渍Fe(NO3)3样品脱硫后S含量大大增加,约为脱硫前的12.65倍,而XRD分析并未发现含硫化合物。采用水洗再生、H2O2再生、热再生及其组合再生对失活样品进行再生实验。实验结果表明水洗—热再生的效果最好,硫容再生率最大达到82.91%,经3次再生后硫容再生率为57.32%,单纯水洗或H2O2再生效果均不理想,硫容再生率都小于15%。