載體對(duì)Pd-Fe雙金屬吸附劑中溫煤氣脫汞活性及再生性能影響的研究.pdf

1、煤氣化是現(xiàn)代煤化工的基礎(chǔ)，是應(yīng)用最廣泛的潔凈煤技術(shù)之一，具有效率高，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。而煤氣化過(guò)程中的煤氣是還原性氣氛，比煤燃燒產(chǎn)生的氣量小，導(dǎo)致其釋放的單質(zhì)汞遠(yuǎn)高于燃煤煙氣。單質(zhì)汞具有神經(jīng)毒性和生物累積性，對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境具有嚴(yán)重危害；單質(zhì)汞又具有極高的揮發(fā)性、微溶于水和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，與其他形式的汞相比，其最難除去。因此，研發(fā)脫汞性能優(yōu)異的吸附劑顯得尤其重要，同時(shí)為了使汞脫除劑在工業(yè)中能夠得到應(yīng)用，大大的降低商業(yè)化運(yùn)營(yíng)成本，對(duì)

2、汞吸附飽和后的吸附劑進(jìn)行再生處理，研究具有良好再生性能的脫汞劑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本課題組前期考察了用等體積浸漬法、共沉淀法和溶劑熱法制備Pd-Fe雙金屬吸附劑在中溫模擬煤氣中的脫汞性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明Pd-Fe雙金屬吸附劑優(yōu)異的脫汞活性，同時(shí)進(jìn)一步研究了吸附劑制備條件和脫汞實(shí)驗(yàn)條件對(duì)吸附劑脫汞活性的影響。本論文在此基礎(chǔ)上選擇以Beta分子篩、活性炭和γ-Al2O3作為載體，以貴金屬Pd和Fe2O3作為脫汞活性組分，用等體積浸

3、漬法和共沉淀法制備Pd-Fe雙金屬負(fù)載型吸附劑，重點(diǎn)考察了三種載體對(duì)吸附劑脫汞活性和再生性能的影響以及氣氛對(duì)吸附劑脫汞活性的影響，并結(jié)合XRD、CO脈沖吸附、FTIR、XPS、BET和 Hg0-TPD等表征結(jié)果，探討載體對(duì)吸附劑的影響。得到如下主要結(jié)論：
　?。?）載體對(duì)等體積浸漬法制備Pd-Fe雙金屬吸附劑的脫汞活性具有明顯的影響。Pd-Fe/AC吸附劑的脫汞活性最好，脫汞效率在480 min后可以保持在95％左右。其次是Pd-

4、Fe/Beta吸附劑，脫汞效率在480 min后可以保持在90%左右。Pd-Fe/Al2O3吸附劑的脫汞活性最差，脫汞效率在480 min內(nèi)從98%減小到75%。分析結(jié)果表明，Pd-Fe/AC吸附劑上活性組分Pd0的表面含量最高，Pd-Fe/Beta次之，Pd-Fe/Al2O3最小，同時(shí)Pd在Pd-Fe/AC吸附劑的分散度最好，Pd-Fe/Al2O3最差，從而導(dǎo)致Pd-Fe/AC的脫汞活性最好，Pd-Fe/Al2O3的脫汞活性最差。

5、r>　?。?）載體對(duì)等體積浸漬法制備Pd-Fe雙金屬吸附劑再生性能影響較大。其中Pd-Fe/AC的再生性能最好，第一次脫汞效率在400 min內(nèi)仍保持在95%以上，經(jīng)過(guò)4次再生后，脫汞效率逐漸降低但仍保持在80%左右。其次是Pd-Fe/Beta吸附劑，初次脫汞效率在400 min內(nèi)保持在90%左右，經(jīng)過(guò)4次再生后，其脫汞效率逐漸降低但仍保持在75%左右。而Pd-Fe/Al2O3吸附劑再生性能最差，經(jīng)4次再生后，其脫汞效率僅為25%。其原

6、因是在再生實(shí)驗(yàn)中，Pd-Fe/Al2O3吸附劑上生成了較多的PdS,導(dǎo)致活性組分Pd0含量降低，而PdS在脫附中不能分解產(chǎn)生Pd0，從而Pd-Fe/Al2O3吸附劑的脫汞效率下降快，再生性能較差。
　?。?）共沉淀法制備雙金屬吸附劑載體對(duì)其再生性能的影響較小，且其規(guī)律一致。Pd-Fe/AC吸附劑初次脫汞活性在400 min內(nèi)保持在95%以上，經(jīng)過(guò)4次再生后，其脫汞效率逐漸降低但仍保持在80%左右。Pd-Fe/Beta和Pd-Fe/

7、Al2O3吸附劑的初次脫汞活性在400 min內(nèi)保持在90%以上，經(jīng)過(guò)4次再生后，其脫汞效率逐漸降低但仍保持在75%左右。
　?。?）煤氣中H2S，H2和CO對(duì)共沉淀法制備Pd-Fe/AC、Pd-Fe/Beta和Pd-Fe/Al2O3吸附劑脫汞活性的影響規(guī)律基本一致。H2S氣氛對(duì)吸附劑脫汞活性有明顯抑制作用，這可能是加入的H2S與Fe2O3反應(yīng)生成S0，S0與Pd0反應(yīng)生成PdS使活性組分Pd0中毒，從而致使吸附劑的脫汞效率下降。