煤氣低溫脫硫劑研制與工業(yè)脫硫工藝設(shè)計(jì).pdf

1、活性炭具有豐富的孔結(jié)構(gòu)，常用作脫色、除味和制作防毒面具的吸附劑等。自上世紀(jì)30年代，人們開(kāi)始使用活性炭來(lái)脫除氣體中的硫化氫，它具有脫硫效率高、硫容量高、脫硫精度高(完全脫除)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化肥等行業(yè)的精脫硫。本論文針對(duì)煤氣低溫脫硫，研制了改性活性炭脫硫劑，并對(duì)活性炭煤氣脫硫裝置和脫硫工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　首先，制備了具有不同孔結(jié)構(gòu)的改性活性炭脫硫劑，研究了活性炭孔結(jié)構(gòu)對(duì)脫硫劑性能的影響。結(jié)果表明，活性炭的孔容對(duì)脫硫劑硫容

2、量的影響大于比表面積的影響，而孔容和硫容量之間存在較好的線性關(guān)系?？讖皆?.94～4.3 nm范圍內(nèi)的微孔脫硫效果最佳，在該孔徑范圍內(nèi)的孔越多，脫硫劑的硫容量越大。此外，研究了浸漬劑和添加劑含量對(duì)脫硫劑性能的影響，結(jié)果表明，當(dāng)浸漬劑含量為6％，添加劑量為0.05%時(shí)，脫硫劑的硫容量可達(dá)60%以上。
　　其次，研究了脫硫操作條件包括溫度、濕度、空速、氧含量等對(duì)脫硫效果的影響，確定了最佳的脫硫工藝條件為：氧含量與硫化氫含量的比為4：1

3、，氣體濕度為80～100%，脫硫溫度為35~40℃，以及較低的空速。基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了吸附水膜內(nèi)催化氧化硫化氫的浸漬活性炭低溫脫硫過(guò)程的機(jī)理：氣體中的水分在活性炭孔表面被吸收后形成一層水膜，H2S和O2通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入活性炭孔道后溶解于孔表面的水膜中，其中H2S在水膜中離解成H+和HS-，O2分子被活性炭表面吸附活化進(jìn)而與已水解的HS-發(fā)生反應(yīng)生成硫，沉積在活性炭孔表面。
　　最后，對(duì)5500m3/h煤氣的工業(yè)脫硫裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并