论文部分内容阅读
CO2的回收利用不仅能提供碳资源,并且能减少温室效应。但工业废气中的CO2通常存在着大量杂质,其中羰基硫(COS)与二硫化碳(CS2)因其含量低,且与CO2的结构性质极为相似而较难从CO2中脱除。工业废气中的有机硫不仅腐蚀设备,还毒害下游催化剂,一般的催化剂对COS的脱除率都很有限,较难达到食品级CO2标准对总硫含量的要求,所以,脱除CO2中的低浓度COS和CS2具有很重要的意义。本论文根据课题组的研究背景选用改性分子筛作为脱硫剂,对用不同过渡金属改性的不同分子筛脱除COS和CS2的性能进行了研究,其主要内容如下:(1)研究了用Cr3+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Zn2+和Ag+等过渡金属离子改性的NaY分子筛,和用Ag+改性的HY、 NaY、 SBA-15、 MCM-41、 Al2O3脱除氮气中低浓度CS2的性能,结果表明,Ag+改性的Y分子筛对N2中低浓度CS2有较好的脱除效果,Ag/HY在脱除CS2时,CS2会转化成COS。(2)考察了Ag/NaY1吸附剂脱除CO2中低浓度COS的性能。考察了吸附剂制备方法的可靠性、AgNO3含量、Ag原子利用率、吸附温度以及再生温度对脱硫性能的影响。结果表明:等体积浸渍法制备的吸附剂Ag负载量稳定;COS在Ag/NaY吸附剂上的最佳吸附温度为50℃;COS的穿透吸附量在一定范围内随着AgNO3负载量的增加而增加,负载量为4%时,Ag的原子利用率最高;COS的再生穿透吸附量随着再生温度的提高而减小,最佳再生温度为250℃;吸附剂再生5次之后,穿透吸附量下降至新鲜吸附剂的50%以下。(3)研究了Ag/NaZSM-5吸附剂脱除CO2中低浓度COS的性能。考察了吸附剂制备过程中干燥温度、焙烧温度、反应过程中吸附温度、助剂的种类、再生过程中再生气利类、再生温度以及再生次数对吸附剂脱硫性能的影响。结果表明Ag/NaZSM-5(x)-80-250吸附剂在最佳操作温度80℃下时,吸附剂对羰基硫的脱除性能较好,x的最佳范围为5-10;分别添加3%助剂Co2O3、 CeO2、 ZnO后,并没有提高吸附剂对COS的吸附性能;反应后,吸附剂上的一部分Ag+转变为了Agnδ+簇团,且红外谱图中出现了两处新的与COS相关的吸收峰,出峰位置分别为1315cm-1和623cm-1。吸附剂Ag/NaZSM-5(10)-80-250在450℃焙烧温度下,用干燥空气作为吹扫气时再生8次后,COS的穿透吸附量无明显下降。