【摘要】：本文分別采用HNO_3和NaOH浸漬以及Fe_2O_3負(fù)載對活性炭進(jìn)行改性制備了HNO_3/AC、NaOH/AC和Fe_2O_3/AC吸附劑,并用N2-BET和SEM手段對吸附劑進(jìn)行了表征。在固定吸附床吸附器中考察了HNO_3、NaOH和Fe_2O_3改性活性炭吸附劑的制備條件,以及吸附工藝條件對活性炭脫除硫化氫性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)氧化性浸漬液改性的最佳條件是:HNO_3為浸漬液,HNO_3濃度為12%,浸漬時間24 h。在吸附溫度70℃條件下,HNO_3/AC吸附劑脫硫率高達(dá)99.0%,硫容為36.7 mg/g。(2)堿性浸漬液浸漬改性的最佳條件是:Na OH為浸漬液,NaOH濃度為8%,浸漬時間24 h,焙燒溫度350℃,焙燒時間2.5 h。NaOH/AC吸附劑脫硫率高達(dá)99.2%,硫容和脫硫率分別為46.6 mg/g。(3)Fe_2O_3負(fù)載改性的最佳條件是:在Fe_2O_3與活性炭質(zhì)量比為1:1,真空干燥溫度為80℃,干燥的時間為36 h。在吸附溫度60℃條件下,Fe_2O_3/AC吸附劑脫硫率高達(dá)99.4%,硫容為77.9 mg/g。
【圖文】：

(1-1)（1）反應(yīng)表明：反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是采用活性炭作為吸附的載體，吸附后硫化氫儲存其中，具體過程如圖1.1所示。圖 1.1 硫化氫脫除過程活性炭的特點(diǎn)是孔徑的分布范圍比較寬廣，且孔道結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，孔形多變，孔徑的分布范圍也比較廣泛，因此導(dǎo)致活性炭的應(yīng)用性能比較高。在孔結(jié)構(gòu)和孔大小的定義，把半徑小于 2nm 的孔道結(jié)構(gòu)叫做微孔，，半徑在 2nm 與 50nm 之間稱為中孔，而大于 50 nm 的孔稱作大孔結(jié)構(gòu)�；钚蕴康目椎澜Y(jié)構(gòu)的大小和形狀決定它的吸附能力。不同吸附能力導(dǎo)致不同催化能力�；钚蕴吭貥�(gòu)成主要包括炭、氧和氫三種元素�；钚蕴繕�(gòu)成的氧元素與氫元素是以化學(xué)鍵和碳原子相連接。1.5.2 采用活性炭脫除硫化氫的反應(yīng)機(jī)理相比其他的固體脫硫劑，活性炭的硫容會更大，原因是活性炭的孔隙比較多，硫化氫在被吸附過程中會穩(wěn)定的吸附在孔道內(nèi)部。過大的孔隙會導(dǎo)致硫分子在孔隙內(nèi)吸附變厚。1.5.3 活性炭的改性方法化學(xué)性質(zhì)改性和表面物理結(jié)構(gòu)特性改性是活性炭改性的兩個主要方面。一般為了使活性炭的細(xì)孔和吸附質(zhì)的分子尺寸相匹配，采用的是物理結(jié)構(gòu)特性改性。物理改性可以改變活性炭孔道的孔徑和孔容大小

流程用的硫化氫氣體是采用硫化亞鐵與稀硫酸反應(yīng)制取的FeS + H2SO4= FeSO4+ H2S↑ 置采用的是齊普發(fā)生器，進(jìn)行制取。酸放在啟普發(fā)生器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過后會產(chǎn)生大無水氯化鈣的干燥瓶中，經(jīng)過干燥的氣體會經(jīng)過脫除沖瓶與吸收瓶相通，此時吸收瓶中會慢慢產(chǎn)生黃色沉內(nèi)。硫化氫和氮?dú)庑枰旌喜拍茏龀稍蠚�。燒浸漬改性的脫硫劑的焙燒裝置如圖 2.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ424;TE644

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2622821