【摘 要】
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目前对高炉煤气脱硫进行源头控制,有利于推进钢铁行业全流程超低排放改造.高炉煤气脱硫的难点是羰基硫(COS)的脱除,针对高炉煤气温度波动频繁、压力大、组分复杂等排放特征,采用氧化铝催化剂催化水解COS,考察了温度、氯离子、粉尘和氧气对羰基硫水解转化率的影响,并分析了各因素对COS水解的影响程度以及影响机理.结果 表明,温度对COS催化水解的效率影响最为显著,温度由50℃升高到150℃时,水解效率由49％增加到90％,较高温度有利于COS水解反应的发生;Cl-使催化剂比表面积降低20.1％,孔容积降低40.0
【机 构】
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中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室,北京100190;中国科学院绿色过程制造创新研究院,北京100190
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目前对高炉煤气脱硫进行源头控制,有利于推进钢铁行业全流程超低排放改造.高炉煤气脱硫的难点是羰基硫(COS)的脱除,针对高炉煤气温度波动频繁、压力大、组分复杂等排放特征,采用氧化铝催化剂催化水解COS,考察了温度、氯离子、粉尘和氧气对羰基硫水解转化率的影响,并分析了各因素对COS水解的影响程度以及影响机理.结果 表明,温度对COS催化水解的效率影响最为显著,温度由50℃升高到150℃时,水解效率由49％增加到90％,较高温度有利于COS水解反应的发生;Cl-使催化剂比表面积降低20.1％,孔容积降低40.0％,Cl-使催化剂失活包括2方面,一是减少了水解催化剂表面碱性中心,二是堵塞催化剂孔道、覆盖部分活性位点,Cl-的失活作用最显著;高炉煤气中纳米级粉尘会堵塞催化剂孔道,使催化剂比表面积降低43.5％,孔容积降低60.0％,随着粉尘的累积,水解效率明显下降;O2体积分数为0.5％时,随着反应时间的延长,水解效率由85％降至82％,没有明显下降,但当O2体积分数提高到1％时,水解效率由85％降至66％,O2体积分数升高后硫沉积的抑制作用明显.水解催化剂的抗氯、抗粉尘、抗氧是需重点关注的因素,工业上可采取在水解前预脱除多组分,以减少高炉煤气杂质对COS水解效率的影响.
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