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二硫化碳(CS2)是粘胶纤维生产过程中排放的一类含硫废气,该类气体会在大气中发生氧化或水解反应生成酸性气体,参与二次气溶胶的形成,加重空气污染,对人体健康和周边环境质量造成不利影响。如何在低温条件下实现CS2的高效去除是粘胶纤维行业的难点和重点。催化水解法可实现CS2的低温去除,但不能同时去除水解产物H2S,因而对废气的净化不彻底。低温吸附-催化水解法具有脱除快、效率高、可实现产物协同净化等特点,该法的关键技术在于低温催化剂的开发。本文采用超声辅助等体积浸渍法制备了系列金属负载型催化剂用于低温去除粘胶纤维行业尾气中的CS2。本文研究了单金属负载型Cu基催化剂对CS2的催化水解过程及影响因素,系统考察了载体、焙烧条件、超声时间、金属负载量、浸渍碱液等条件对催化剂去除CS2效果的影响。研究了CS2进口浓度、水蒸气含量、反应空速、反应温度、再生条件等因素对CS2转化的影响。通过XRD、BET、XPS、CO2-TPD等表征方法对催化剂进行了表征。研究发现:反应温度为30°C,水蒸气含量5%的条件下,活性炭负载6%的CuO催化剂对CS2的去除效果最佳,90%以上去除率的维持时间为216 min。催化剂的比表面积大、中强碱性位数量多,有利于CS2的水解转化。低温条件下催化剂去除CS2的反应机理为CuO催化CS2水解转化为H2S。产物H2S部分被CuO氧化为硫酸盐、亚硫酸盐和硫单质沉积在催化剂中,其余吸附在催化剂表面。CuO被还原为低价态,活性中心数量减少,造成催化剂失活。通入氮气程序升温至350°C可在90 min内实现CuO催化剂的快速再生,经过10次循环测试性能稳定。本文还研究了Mg、Zr、Mo、Ni、Zn等多金属掺杂的多组分催化剂对CS2的催化水解及影响因素。研究发现:分步浸渍焙烧制备的Cu/Mg双金属催化剂以及Cu-Ni/Mg三金属催化剂抗失活能力较单金属CuO催化剂有较大提升。MgO负载量为1%,Cu、Ni摩尔比为1:1(负载量为6%)时,催化剂对CS2的去除能力最佳。在反应温度20°C,水蒸气含量3%条件下,90%以上CS2去除率的时间为228 min。Mg的添加有助于催化剂碱性位数量增加,从而提高催化剂的抗失活能力。催化剂的寿命可达300 min(CS2去除率>90%),Cu-Ni/Mg三金属催化剂具有良好的循环再生性能,再生测试5次后对CS2的去除能力保持稳定。