新型低温CuO/AC脱硫剂制备及表征──载铜量对脱硫活性的影响

工业半焦经850℃水蒸气活化、浓硝酸处理、等体积浸渍硝酸铜溶液、干燥、煅烧制得新型低温CuO/AC脱硫剂。考查了脱硫剂制备参数载铜量对脱硫活性的影响,并对不同载铜量的脱硫剂进行了TPR、EXAFS、XRD等表征。结果表明:载铜量为5～15%(w)时,脱硫剂具有较高的脱硫活性;5%的载Cu量为AC(活性焦)表面发生单层覆盖的最大量。低于5%,活性组份CuO在AC表面高度分散,无体相CuO出现,但脱硫剂过低的活性组份含量,使得脱硫活性较低;高于5%时,CuO在AC表面发生多层覆盖,且随着载铜量的继续增加,活性组份聚集和内部微孔堵塞严重,致使脱硫活性出现明显下降。

新型低温Fe/AC脱硫剂的研究

将活性焦担载氧化铁制得Fe/AC脱硫剂用于烟气脱硫 ,在最经济的烟气脱硫温度窗口 ( 1 2 0℃～ 2 5 0℃ )显示出高的脱硫活性 .考察操作条件对其脱硫活性的影响 ,并借助EXAFS和TPD表征技术对其内在原因进行探讨 .Fe/AC脱硫剂在排烟温度下用于脱硫 ,其活性明显优于活性焦和纯Fe2 O3,且载体炭无氧化烧损 .Fe/AC吸硫后形成 2种含硫物质 :H2 SO4 和Fe2 (SO4 ) 3,H2 O和O2 的存在可增加Fe/AC对SO2 的吸附硫容 .由高比表面活性焦制得的Fe/AC有更高的脱硫活性 ,这源于活性组分Fe2 O3 在其上良好的分散性 .Fe/AC用于脱硫应在适宜空速 [( 80 0L/(kg·h)

CuO/AC脱硫剂的还原再生

Cu O/AC脱硫剂吸硫后 ,其中的 Cu O即转化成 Cu SO4,需对其进行再生 .本文分别考查以 Ar气氛和 H2 气氛还原再生后脱硫剂二次脱硫活性的变化 ,并通过 TG、TPR和 XRD等表征再生过程 .结果表明 :Ar气氛再生实际为载体 C对 Cu SO4的还原 ,最佳再生温度为 40 0℃ ;H2 气氛再生时 ,最佳温度为 2 50℃ ;即使在最佳温度下 ,再生后的脱硫活性仍低于新鲜脱硫剂 ,可能源于还原生成的 Cu微晶在较高温度下发生的明显聚集 .

铜物种分散性对Cu/AC脱硫剂低温反应性的影响

新型Ｃｕ／ＡＣ脱硫剂在工业锅炉烟气排烟温度（１２０℃～２５０℃）下具有良好的脱硫活性．对不同载铜量的Ｃｕ／ＡＣ在２００℃下的脱硫活性进行了评价，并利用ＴＰＤ，ＴＰＯ，ＸＲＤ和ＥＸＡＦＳ等技术，分别对Ｃｕ／ＡＣ脱硫剂进行了表征，以考查铜物种分散性对其低温反应性的影响．研究结果表明， Ｃｕ／ＡＣ适宜的载铜量为 ５％～１５％，此时 Ｃｕ／ＡＣ兼具高的脱硫活性与铜利用率．尽管不同载铜量的 Ｃｕ／ＡＣ脱硫活性差异较大，但吸硫后均生成表面硫酸铜物种． Ｃｕ／ＡＣ在 ２００℃下用于烟气脱硫，只有高分散的表面ＣｕＯ物种可与ＳＯ２发生反应，体相ＣｕＯ与ＳＯ２不发生反应．经浓硝酸处理后的ＡＣ，表面含氧官能团浓度增加，大大改善了铜物种在ＡＣ表面的分散性．在５％的Ｃｕ／ＡＣ脱硫剂中，仅存在表面ＣｕＯ物种，当载钢量增至７％，体相ＣｕＯ开始出现，铜利用率降低．

Fe/AC脱硫剂的还原再生

研究了 Fe/ AC脱硫剂在不同气氛中的再生行为 ,并对再生后 Fe/ AC二次脱硫活性差异的原因进行了探讨 ,结果表明 :脱硫剂经 H2 再生后二次脱硫活性与初活性相比明显下降 ,经 NH3在 350℃再生后二次脱硫活性与初活性相比未见下降 ,以 NH3 再生后 Fe/ AC脱硫活性的改善并非是脱硫剂对 NH3 吸附所造成的表面碱性的提高 ,而应归因于还原性较弱的 NH3 仅将 Fe2 ( SO4 ) 3 中的 SO4 2 -选择性还原为 SO2 ,而未与 Fe3 + 发生反应 ,从而保证了活性组分在

NH_3对Cu/AC脱硫剂再生行为的研究

对 Cu/AC脱硫剂在 NH3气氛中的再生情况进行了研究。结果表明 :Cu/AC经 NH3再生后脱硫活性可得到完全恢复 ,其原因是 NH3在脱硫剂表面的吸附使得脱硫剂表面的碱性增强 。

新型低温CuO／AC脱硫剂制备及表征—载铜量对脱硫活性的影响

工业半焦经850℃水蒸气活化，浓硝酸处理，等体积浸渍硝酸铜溶液，干燥，煅烧制得新型低温CuO/AC脱硫剂，考查了脱硫剂制备参数－载铜量对脱硫活性的影响，并对不同载铜量的脱硫剂进行了TPR，EXAFS，XRD等表征，结果表明，载铜量为5－15％（w)时，脱硫剂具有较高的脱硫活性；5％的载Cu量为AC（活性焦）表面发生单层覆盖的最大量，低于5％，活性组份CuO在AC表面高度分散，无体相CuO出现，但脱硫剂过低的活性组份含量，使得脱硫活性较低；高于5％时，CuO在AC表面发生多层覆盖，且随着载铜量的继续增加，活性组份矣集和内部微孔堵塞严重，致使脱硫活性出现明显下降。

Fe／AC脱硫剂的还原再生

研究了Fe/AC脱硫剂在不同气氛中的再生行为，并对再生后Fe/AC二次脱硫活性差异的原因进行了探讨。结果表明：脱硫剂经H2再生后二次脱硫活性与初活性相比明显下降，经NH3在350℃再生后二次脱硫活性与初活性相比未见下降，以NH3再生后Fe/AC脱硫活性的改善并非是脱硫剂对NH3吸附所造成的表面碱性的提高，而应归因子还原性较弱的NH3仅将Fe（SO4）3中的SO4^2-选择性还原为SO2，而未与Fe^3+发生反应，从而保证了活性组分在AC表面的高分散性。

ZnFe_2O_4/AC脱硫剂再生方法的比较

采用水洗再生、N_2及N_2+NH_3气氛下的热再生以及微波辐射再生的方式对饱和ZnFe_2O_4/活性炭(AC)脱硫剂进行再生,并通过SEM,XRD,TG等技术进行表征。实验结果表明:水洗温度为90℃时,第一次水洗后ZnFe_2O_4/AC脱硫剂对SO_2的吸附容量(硫容)为122.0 mg/g;N_2氛围下热再生的最佳温度为500℃,ZnFe_2O_4/AC脱硫剂的硫容可达97.2 mg/g;N_2+NH_3氛围下热再生的最佳温度为400℃,ZnFe_2O_4/AC脱硫剂的硫容达到101.2 mg/g;当微波功率为100 W时,ZnFe_2O_4/AC脱硫剂的硫容为87.2 mg/g。对比三种再生方式,一次水洗再生具有更好的再生效果。

K_2SO_4的添加对V_2O_5/AC催化/脱硫剂脱硫活性的促进作用

将K2SO4以等体积浸渍法担载在1wt%的V2O5/AC(V1/AC)催化/脱硫剂上,制备了K担载量分别为0.5wt%和1.0wt%的K2SO4-V1/AC催化剂.结果表明,K2SO4的担载显著促进了V1/AC催化/脱硫剂的脱硫活性,延长了SO2的穿透时间,增加了有效硫容;再生后二次脱硫活性基本得以恢复,促进作用继续保持,因此是该催化/脱硫剂的有效助剂.对于较高的K担载量(1.0%),适度升高再生温度至350oC有助于其二次活性的恢复.另外,在K2SO4担载的V1/AC催化剂上,脱硫过程中有K2S2O7的形成,但只是中间产物而不是最终稳定产物,其对V1/AC催化/脱硫剂脱硫活性的促进作用,体现在中间物K2S2O7作为一个运输载体,促进了SO2的氧化产物SO3从催化剂氧化活性中心位置向周围孔道、储存位转移的过程,从而使得SO的高转化率得以更长时间的保持.

金属氧化物助剂对Cu/AC脱硫活性的影响

活性焦担载氧化钢新型Ｃｕ／ＡＣ脱硫剂，在工业锅炉烟气最适宜的脱硫温度下具有高的脱硫活性．为进一步提高Ｃｕ／ＡＣ对ＳＯ２的吸附硫容，制备了一系列添加不同金属氧化物助剂的脱硫剂，并对其在 ２００ ℃下的脱硫活性分别进行了评价．结果表明，添加 Ｋ， Ｎａ或 Ａｌ后的脱硫剂硫容出现明显增加，且对高载铜量脱硫剂硫容增加幅度明显高于低载铜量脱硫剂．借助 ＴＰＤ和 ＸＲＤ表征技术，发现添加 Ｋ， Ｎａ， Ａｌ助剂后硫容的增加并非源于所添加 Ｋ， Ｎａ， Ａｌ与 ＳＯ２的反应，主要归因于硝酸铜与 Ｋ， Ｎａ或 Ａｌ盐溶液的共同浸渍，改善了铜物种在 ＡＣ表面的分散性，从而提高了活性．

椰壳活性炭担载Cu脱硫剂烟气脱硫试验研究

建立了固定床烟气脱硫反应器,采用椰壳活性炭（AC）担载Cu制备脱硫剂CuO/AC,研究了煅烧温度、Cu担载量、脱硫反应温度及烟气成分对脱硫剂脱硫性能的影响.结果表明：CuO/AC脱硫剂煅烧温度为250℃时较适宜;Cu担载量为5%~7.5%、脱硫反应温度为200~250℃、烟气中有适量的O2时,CuO/AC脱硫剂具有较好的脱硫能力;再生温度为300℃时得到的再生脱硫剂的脱硫效果最好,但脱硫能力与新的脱硫剂相比有所下降.

载体对超临界水浸渍法制备的中温煤气脱硫剂性能的影响

以不同活性炭(AC-1、AC-2)和炭化料(CC)为载体,利用超临界水浸溃法制备MnOx/AC系列脱硫剂。采用电感耦合等离子光谱发生仪(ICP-AES)、X射线衍射仪(XRD)和N_2吸附仪等测试手段,对活性组分上载量、脱硫剂的物相组成、比表面积和孔容进行了表征。在固定床上进行脱硫剂的活性评价,考察了制备条件对硫化性能的影响。研究结果表明,比表面积最大的活性炭AC-1脱硫性能最好,可将气体中的H_2S脱除到0.1 ppm以下,金属利用率最高可以达到90 96%。以AC-2的炭化料为载体在制备负载型MnOx/AC脱硫剂的同时,还可以活化炭化料,有效提高其比表面积,提高脱硫剂的脱硫活性。在380℃,25 Mpa,前驱体溶液浓度为10%,停留时间为30 min的条件下制得的脱硫剂T380t30W10Mn/AC-1的脱硫活性最佳。

输送床反应器热煤气脱硫工艺研究

为获得影响Fe/AC（活性炭担载金属氧化物）脱硫剂热煤气脱硫效率的工艺条件,对M/AC脱硫剂在输送床反应器上进行了热煤气脱硫试验。研究表明,输送床反应器脱硫可实现连续稳定运行。完成了模拟气氛下热态脱硫试验,模拟气氛为N2＋H2S,试验压力0.1~1.0 MPa。输送床反应器脱硫温度160~180℃,再生反应器温度400~450℃。完成了真实煤气气氛的热煤气脱硫试验研究,试验压力0.5~2.0 MPa,最大处理煤气量120 Nm3/h,最长运行时间约9 h（1.5 MPa,100 Nm3/h）。结果表明,输送床反应器脱硫后,硫化氢含量可低于10 mg/Nm3,COS含量低于30 mg/Nm3,硫化氢脱除率大于99%,羰基硫脱除率可达90%。