论文部分内容阅读
随着焦炉气废气排放标准中含硫量标准的日趋严格,传统的氧化锌吸附脱硫技术因其低温硫容低、再生性能差、操作条件苛刻,已经不能满足焦炉气脱硫的需要,而以ZnO为基础的添加CuO、Fe2O3、MnO、Al2O3等为促进剂的精细脱硫剂,因其脱硫精度高、使用便捷、性能稳定、低温硫容高等优点,在废气净化领域占据着重要的地位,但对于金属改性的机理,制备条件对脱硫剂结构和性质的影响,以及共沉淀剂、助剂方面还有待于进一步研究。本文主要内容如下:以聚乙二醇为分散剂、硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)、硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)、硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2)、硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O)、硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)、硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)为离子源,采用超声辅助共沉淀法制备了一系列锌基脱硫剂,重点研究了锌基脱硫剂的制备条件、反应条件、最优助剂及最优助剂的添加量等,并通过SEM、XRD、FT-IR等手段对其进行了微观表征,利用固定床反应器评价了不同条件下制备脱硫剂的脱硫效果,重点对锌基脱硫剂的制备条件、反应条件、最优助剂及最优助剂的添加量进行研究,利用固定床反应器评价不同条件对脱硫剂的脱硫效果的影响。通过对比普通共沉淀法与超声辅助共沉淀法,利用XRD、SEM、FT-IR进行表征评价,结果表明超声应用于锌基脱硫剂能够显著提高脱硫剂活性组分的分散性、降低晶体颗粒大小、提高脱硫剂的硫容。通过改变超声辅助共沉淀法制备脱硫剂的制备条件,分别考察了焙烧温度、反应温度对脱硫剂性能的影响,实验结果表明,实验制备的脱硫剂最佳焙烧温度为600℃,最佳反应温度为450℃。铁锌基脱硫剂为光敏型半导体,Zn2+、Fe3+导带中的电子数量影响导电率,提供的电子越多,导电率越高,铁酸锌表面的碱性就越强,越有利于硫化氢的吸附。而金属助剂能够提高Zn2+、Fe3+导带中的电子数量,从而提高铁锌基脱硫剂的脱硫能力。XRD、FT-IR表明,添加助剂Cu、Ca、Co、Ni均能不同程度提高铁锌基脱硫剂的活性组分分散性及脱硫剂晶粒的均匀程度。固定床反应器评价显示,助剂的加入不同程度提高了脱硫剂的硫容,并且Cu助剂提高效果最佳。针对最佳助剂Cu,详细考察了不同添加量对脱硫剂脱硫性能的影响,以及多次脱硫再生后的稳定性,结果显示,添加10%(摩尔分数)的Cu助剂对脱硫剂的改善最好,而且改性后的脱硫剂性能稳定。