發(fā)布時(shí)間：2020-08-12 04:49

【摘要】：使用煤、石油、天然氣作為原料的化工生產(chǎn)過程往往會(huì)產(chǎn)生大量尾氣,這些氣體中包含多種可以被人們利用的資源,但氣體中含有的微量硫雜質(zhì)會(huì)限制其進(jìn)一步的加工與利用。羰基硫(COS)是其中一種主要的有機(jī)氣體硫雜質(zhì),低濃度的COS就能夠?qū)ぱb置及管道產(chǎn)生腐蝕作用,并導(dǎo)致貴金屬催化劑的失活。COS具有較為穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu),是一種較難脫除的雜質(zhì)氣體,在實(shí)際應(yīng)用中COS脫硫劑還面臨著多次重復(fù)利用的問題,因此研究在低溫下具備高吸附量且可再生的COS脫硫劑對(duì)工業(yè)脫硫領(lǐng)域有著重要的意義。本文以活性炭基脫硫劑為研究對(duì)象,分別探究了KOH及金屬氧化物改性活性炭的低溫脫硫性能和再生性能,結(jié)合多種表征方法研究了脫硫劑的結(jié)構(gòu)。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:1.使用KOH溶液改性后活性炭對(duì)COS的脫除能力明顯提高,KOH浸漬液濃度增加時(shí)脫硫劑對(duì)COS的穿透吸附量呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),使用10 wt%KOH溶液改性的活性炭脫硫性能最佳,COS穿透吸附量為40.62 mg/g。脫硫劑內(nèi)部孔道以微孔為主,COS在脫硫劑表面的反應(yīng)產(chǎn)物主要為硫單質(zhì)和硫酸鹽類物質(zhì),活性炭表面含氧官能團(tuán)可能起到了氧化的作用�？疾霮OH改性活性碳脫硫劑的最佳再生條件,再生時(shí)空氣吹掃溫度為90℃、KOH溶液濃度為6 wt%時(shí)脫硫劑再生后的脫硫性能最好,經(jīng)四次再生后脫硫劑的再生效果優(yōu)異,再生率為86%。2.考察不同金屬負(fù)載型活性炭脫硫劑的脫硫能力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明負(fù)載Ni的活性炭對(duì)COS的脫除能力最佳。考察制備條件的影響,發(fā)現(xiàn)Ni負(fù)載量增加時(shí)脫硫劑對(duì)COS的穿透吸附量先增大后減小,Ni負(fù)載量為30 wt%時(shí)活性炭的脫硫性能最佳,COS穿透吸附量為44.64 mg/g。脫硫劑內(nèi)部孔道以微孔為主,Ni在活性炭表面主要以均勻分散的NiO與Ni_2O_3的形式存在,COS的硫化產(chǎn)物主要為硫酸鹽與硫單質(zhì),活性炭表面的含氧官能團(tuán)可能起到了氧化的作用。進(jìn)一步考察焙燒溫度對(duì)脫硫劑性能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明最佳焙燒溫度為250℃,焙燒溫度升高會(huì)導(dǎo)致NiO與Ni_2O_3晶粒團(tuán)聚,進(jìn)一步升高焙燒溫度時(shí)活性炭會(huì)將鎳的氧化物還原為無脫硫活性的Ni單質(zhì)。探究Ni負(fù)載型活性炭脫硫劑的最佳再生方法,三步法的再生效果略優(yōu)于氮?dú)夥ㄅc去離子水洗滌法,但多次再生效果不佳,經(jīng)四次再生后再生率僅為21.1%。3.考察反應(yīng)條件對(duì)脫硫劑性能的影響,結(jié)果表明在一定范圍內(nèi)脫硫劑對(duì)COS的穿透吸附量隨著原料氣流速的增大而減小,隨著脫硫溫度的升高而增大。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X701;TQ424.1

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本文編號(hào)：2790070