添加CeO-,2-對(duì)ZnFe-,2-O-,4--ASC脫除中高溫煤氣中H-,2-S的影響.pdf

1、近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，人們已經(jīng)意識(shí)到環(huán)境污染的嚴(yán)重性，環(huán)境保護(hù)工作成為整個(gè)社會(huì)的首要任務(wù)。煤氣應(yīng)用的發(fā)展與普及給日趨成熟的脫硫劑研發(fā)產(chǎn)業(yè)提出了更高要求，必須解決目前脫硫劑存在的各種不足，開發(fā)出工藝適用性強(qiáng)的新型脫硫劑產(chǎn)品。
　　 提高脫硫劑性能，首先必須對(duì)脫硫劑的脫硫機(jī)理、脫硫工藝影響因素進(jìn)行充分的研究。鐵酸鋅是目前新一代高溫煤氣脫硫劑，它同時(shí)具備了氧化鋅的高脫硫精度和氧化鐵的高硫容和反應(yīng)活性，且具有含陽(yáng)離子空位的尖

2、晶石結(jié)構(gòu)，更易于H2S 與其反應(yīng)。
　　 氧化鈰由于其自身的變價(jià)儲(chǔ)放氧和良好的分散特性，被視為二代新型脫硫劑應(yīng)用于煤氣脫硫中。
　　 本論文主要考察了氧化鈰助劑和載體活化半焦的加入對(duì)鐵酸鋅脫硫劑的脫硫效率、硫容和孔結(jié)構(gòu)特性的影響；對(duì)復(fù)合型脫硫劑進(jìn)行了硫化和再生性能的研究；通過XRD、BET、XPS和SEM等測(cè)試手段，對(duì)樣品進(jìn)行了物性表征。由此得出如下結(jié)論：
　　 1.實(shí)驗(yàn)證明，欲使用超聲波輔助共沉淀法制備的、添加

3、氧化鈰助劑的、炭基鐵酸鋅脫硫劑是可行的。通過對(duì)所得前驅(qū)體顆粒進(jìn)行粒度測(cè)試，得出最佳制備條件為：0.5mol/L的Fe(NO3)3、Zn(NO3)2和Ce(NO3)3的混合溶液，在50℃水浴、超聲波作用1h，選用氨水進(jìn)行沉淀反應(yīng)，之后在烘箱中干燥，在700℃下焙燒2小時(shí)。
　　 2. 脫硫劑活性組分粉末與載體半焦的混合物的焙燒溫度和成型脫硫劑前驅(qū)體的焙燒溫度對(duì)鐵酸鋅、氧化鈰晶粒的大小以及脫硫性能有很大影響。前者溫度在700℃，后者

4、溫度在500℃時(shí)，脫硫劑具有較高的脫硫活性。
　　 3. 助劑在脫硫劑中主要起到造孔、分散活性組分、增大金屬氧化物活性和增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度的作用。適當(dāng)?shù)奶砑友趸?，有利于脫硫劑晶粒減小、氧化物分散性增加、延長(zhǎng)脫硫劑穿透時(shí)間。比較未添加氧化鈰的脫硫劑和添加不同質(zhì)量百分?jǐn)?shù)4.6[％]、8.2[％]、11.2[％](對(duì)應(yīng)摩爾比4：4：1，4：4：
　　 2，4：4：3)氧化鈰的脫硫劑，雖然氧化鈰本身有助于脫硫活性的提高，但添加氧化鈰

5、量不是越多越好，添加量為4.6[％]的脫硫劑表現(xiàn)出較高的脫硫活性。
　　 4. 活性半焦具有高的比表面積、發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和良好的低溫催化氧化活性等特點(diǎn)，作為載體，可以對(duì)活性組分起到一定的分散作用。適當(dāng)?shù)呢?fù)載比例，可以有效防止活性組分的燒結(jié)，有助于提高脫硫劑的脫硫活性。
　　 通過比較8:10、10:10、12:10 三種負(fù)載比例脫硫劑的硫化性能，認(rèn)為負(fù)載比8:10 為最佳比例。
　　 5. 活性組分是脫硫劑的主要

6、組成部分。活性組分的含量不是越高越好，它與脫硫劑的機(jī)械強(qiáng)度有一定的關(guān)系，而機(jī)械強(qiáng)度則直接關(guān)系到脫硫劑的重復(fù)使用。本實(shí)驗(yàn)選擇了四個(gè)不同的活性組分含量10[％]、20[％]、25[％]和30[％]。隨著含量的增加，脫硫劑穿透時(shí)間和一次硫容都明顯增加，但是機(jī)械強(qiáng)度卻有所下降。綜合考慮各物性因素，選擇活性組分含量為25[％]的脫硫劑為重點(diǎn)再生研究對(duì)象。
　　 6. 本實(shí)驗(yàn)中由于加入了一定量的氧化鈰，以期找到一個(gè)在保證鐵酸鋅硫化活性的基礎(chǔ)

7、上能夠提高氧化鈰轉(zhuǎn)化率的適宜溫區(qū)或溫度。本實(shí)驗(yàn)選擇320℃-520℃的中高溫區(qū)考察該脫硫劑活性，結(jié)果表明在370℃-470℃范圍內(nèi)，脫硫劑活性較高；之后通過與脫硫精度綜合考慮，選擇最佳硫化溫度為450℃。該復(fù)合型脫硫劑可以成功的進(jìn)行中高溫煤氣脫硫。
　　 7. 再生實(shí)驗(yàn)部分選擇再生條件：再生溫度650℃，再生氣氛為H2O-13[％]，O2-2[％]，H2O/O2=6.5，其余為N2 補(bǔ)充，空速為2000h-1。在相同條件下分別對(duì)

8、30[％]、25[％]、20[％]的脫硫劑進(jìn)行再生，其中只有含量為25[％]的脫硫劑表現(xiàn)出較好的再生性能。
　　 8.對(duì)活性組分含量為25[％]的脫硫劑連續(xù)進(jìn)行了三次硫化—再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)，二次硫容比一次硫容增加了2.52[％]，而第三次硫容則急劇減少，僅為一次硫容的36.87[％]。三次硫化時(shí)間由長(zhǎng)到短為：1st＞2nd＞3rd；三次再生時(shí)間由長(zhǎng)到短為：2nd＞1st＞3rd。
　　 最后，通過實(shí)驗(yàn)過程中的思考與分析，提出