半焦負(fù)載鋅錳銅吸附劑再生行為的研究.pdf

1、以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是綜合解決我國(guó)能源供給、環(huán)境污染等問題的重要途徑，而煤氣化過程中釋放的硫化氫會(huì)對(duì)整個(gè)工藝帶來嚴(yán)重危害，目前已工業(yè)化的常溫脫硫引起了工藝中的“冷熱病”，也損失了氣體中的熱量。所以在中高溫條件下對(duì)煤氣進(jìn)行脫硫凈化就成為煤炭潔凈轉(zhuǎn)化和利用過程中急需要研究和探索的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　實(shí)驗(yàn)室前期工作中選用廉價(jià)易得的半焦載體，通過加壓浸漬法制得的鋅錳銅復(fù)合金屬負(fù)載型吸附劑，具有脫硫精度好，硫容高，機(jī)械強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。但

2、是由于載體炭基材料的特殊性，硫化后吸附劑的再生問題成為了制約該吸附劑進(jìn)一步應(yīng)用及研究的瓶頸。
　　本論文在前期工作的基礎(chǔ)上，選取半焦負(fù)載鋅錳銅吸附劑為研究對(duì)象，基于該吸附劑在硫化反應(yīng)過程中活性組分和載體的變化，考察了吸附劑的再生行為，重點(diǎn)分析了影響再生反應(yīng)過程中的氣氛、溫度和時(shí)間等因素對(duì)吸附劑再生性能的影響。通過XRD、XPS、BET靜態(tài)氮吸附儀和拉曼光譜等表征手段對(duì)活性組分的晶體形貌、能態(tài)分布、載體孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)等進(jìn)行相關(guān)分析，優(yōu)

3、化再生反應(yīng)的氣氛、溫度和時(shí)間等條件，并將最優(yōu)的再生條件應(yīng)用于吸附劑的硫化—再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)。
　　得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)吸附劑在硫化評(píng)價(jià)后微孔總體積明顯下降，最可幾孔徑明顯增大，說明脫除硫化氫的反應(yīng)主要發(fā)生在吸附劑的微孔中，而金屬活性組分多以硫化物的形式存在，硫化穿透后的吸附劑的再生過程主要是恢復(fù)其豐富的微孔結(jié)構(gòu)并將金屬硫化物轉(zhuǎn)化為金屬氧化物。
　　(2)吸附劑的再生反應(yīng)過程的最優(yōu)條件為在10％ H2O、0.5％

4、 NH3和0.5％ O2氣氛，500℃溫度下，再生時(shí)間3h。NH3的引入可以顯著緩減半焦載體的燒失，從而使吸附劑的失重率明顯降低;500℃的再生溫度和3h的再生時(shí)間可以在保證吸附劑孔隙結(jié)構(gòu)和活性組分恢復(fù)的同時(shí)，不會(huì)引起載體半焦結(jié)構(gòu)的破壞和載體的大量損失。
　　(3)硫化—再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)中，硫化吸附劑經(jīng)最優(yōu)條件再生后，穿透硫容可達(dá)新鮮吸附劑的78％，經(jīng)2次再生后仍有較高的脫硫能力，在硫化評(píng)價(jià)中的出口硫化氫濃度在小于15 ppm的條件下