焙烧温度对Ni/ZnO/Al2 O3深度吸附脱除苯中噻吩性能的影响

采用固相法及尿素沉淀法分别制备Ni O和ZnO,以ω(ZnO)∶ω(Ni O)∶ω(Al_2O_3)=0.3∶1∶1混涅成型制备脱硫吸附剂,考察焙烧温度对吸附剂选择性吸附脱除苯中微量噻吩硫化物的影响,并采用XRD、H_2-TPR和BET等对吸附剂进行表征。结果表明,前驱体的焙烧温度对吸附剂晶体结构和脱硫性能影响显著,焙烧温度500℃时,吸附剂表面活性位及与载体的相互作用适中,吸附脱硫效果最好。在185℃和1.5 MPa吸附条件下,以含噻吩100 mg·L~(-1)的苯为原料,吸附剂动态饱和吸附硫容量可达18.4 mg·g~(-1),吸附后苯中噻吩浓度不高于0.010 mg·L~(-1),表明制备的吸附剂具有较好的吸附脱硫应用前景。     

碳酸氢铵法制备氧化锌及NiO/ZnO-Al_2O_3脱硫性能的研究

以硝酸锌为锌源,碳酸氢铵为沉淀剂,制备纳米ZnO。考察硝酸锌浓度、碳酸氢铵浓度以及反应温度对纳米ZnO结构的影响。通过XRD、BET等方法表征纳米ZnO的晶体结构、孔道结构。结果表明,最佳制备条件为:硝酸锌浓度0.625 mol/L,碳酸氢铵浓度1.5 mol/L,反应温度70℃。以噻吩和正庚烷为原料配制模型油,对其进行脱硫实验,结果表明,NiO/ZnO-Al_2O_3脱硫率可达98%以上,达到了深度脱硫的目的。     

固相反应法制备纳米ZnO及其晶粒生长动力学

以乙酸锌和草酸为原料,采用低热固相化学反应法制备纳米氧化锌的前体,通过微波和马弗炉两种焙烧方式焙烧制备得到纳米氧化锌,考察了焙烧温度和时间对纳米氧化锌粒径的影响。使用透射电镜、热重-差热、傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对前体和纳米ZnO进行表征;采用晶粒生长动力学唯象理论计算得出纳米氧化锌在这两种焙烧方式下的晶粒生长动力学规律。结果表明,前体为ZnC2O4?2H2O,随着焙烧温度的提高,纳米氧化锌晶粒迅速长大,在相同焙烧温度和时间下,微波焙烧氧化锌的晶粒尺寸要明显大于常规焙烧方式。微波焙烧和常规焙烧下氧化锌的晶粒生长平均动力学指数分别是6.114和6.858,晶粒生长的平均活化能分别为70.67 kJ/mol和52.13 kJ/mol。     

活性炭负载铜吸附剂的制备与脱除噻吩的研究

采用等体积浸渍法制备了以活性炭为载体的Cu/AC吸附剂,并进行了模型柴油中噻吩的吸附脱除性能研究。采用N2吸附、SEM、TEM及XRD技术对吸附剂进行了表征。考察了浸渍时间、负载量、焙烧时间、焙烧温度对吸附脱硫效果的影响,得出吸附剂的最佳制备条件:浸渍时间为12 h,Cu负载量为5%(wt),焙烧温度为400 oC,焙烧时间为2 h。在此条件下制备的吸附剂对模型油中噻吩的脱除率达95.7%。最后对吸附机理进行了初步探讨,一价铜对噻吩的吸附作用较强,可能是通过π键配位作用对噻吩进行脱除的,具体的吸附机理仍待于进一步研究。     

工业级纳米氧化锌的合成及性能

以七水硫酸锌、碳酸氢铵为原料,通过液相沉淀法合成纳米氧化锌前体,并焙烧获得纳米氧化锌。本文采用XRD、TG-DSC、TEM、BET等测试手段对纳米氧化锌及其前体进行表征,研究了焙烧温度对所制备氧化锌形貌、晶型及脱硫活性的影响,结果表明:所获得的碱式碳酸锌为不规则纳米晶,晶粒尺寸约为2~10nm;在不同的焙烧温度下所获得的纳米氧化锌的综合性能存在较大差异,其中在焙烧温度300℃处理所得纳米氧化锌综合性能较高,其晶粒尺寸为5~10nm之间,结晶度较完整,比表面积为41.41m²/g,在220℃脱硫活性较高,穿透硫容>25%;随着焙烧温度的提高,纳米氧化锌的晶化程度加大,表面性质被破坏,比表面积急剧下降,颗粒团聚严重;焙烧温度太低,则纳米氧化锌前体分解不完全,影响其纯度。     

可控氧化锌纳米结构的制备及其反应吸附脱硫性能研究

采用水热法合成了氧化锌纳米微结构,通过改变锌盐种类考察其对氧化锌形貌的影响,并用等体积浸渍法在氧化锌上负载金属Ni,制备反应吸附脱硫剂,以正庚烷-噻吩为模拟汽油并在固定床反应器装置上评价反应吸附脱硫性能。通过X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等方法对该催化剂进行表征。研究表明,不同锌盐可导致不同的ZnO表面形貌,从而影响脱硫性能。在320℃、0.6 MPa、空速4 h~(-1)条件下,以醋酸锌为锌源所制备的脱硫剂的脱硫率最高可达97.5%,并具有良好的稳定性。     

活性炭负载纳米ZnO的结构及常温脱除H2S的性能

采用均匀沉淀法分别以煤质炭和椰壳炭为载体,纳米ZnO为活性组分制备了活性炭负载纳米ZnO脱硫剂。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对脱硫剂的结构进行表征,并在固定床反应器上考察了H2S的吸附性能。结果表明:所制备的脱硫剂表面负载了纳米ZnO晶体,活性炭表面孔的数量影响纳米ZnO的晶粒尺寸,椰壳炭负载的纳米ZnO晶粒尺寸为11.4nm,而煤质炭上纳米ZnO晶粒为68.9nm;活性炭载体提高了脱硫活性组分的利用率,椰壳炭负载后样品的脱硫活性明显好于煤质炭。当空速为4600/h时,300℃焙烧1h的椰壳炭负载纳米ZnO样品的穿透时间可高达48min。炭表面纳米ZnO晶粒尺寸是影响H2S脱除性能的主要因素。     

负载型氧化锌脱硫剂的实验研究

采用浸渍法制备了以γ-Al2O3为载体的负载型氧化锌脱硫剂,同时对制得的脱硫剂进行煤气脱硫实验,考察了制备过程中负载量、焙烧温度和硫化温度等对脱硫剂性能的影响,用XRD和BET方法对制得的脱硫剂进行检测.结果表明,制得的脱硫剂存在一个单层分散当量,当负载量低于单层分散当量时,ZnO将以单层或亚单层状态分散在载体γ-Al2O3上(XRD检测不到);当高于负载量时,除了单层或亚单层以外,ZnO晶体也将出现,通过XRD衍射图谱可以观察到ZnO晶体的衍射峰.活性评价实验也表明,在低于单层分散当量时该脱硫剂的穿透硫容随着负载量的增加而增大,且在极高的脱硫精度下(低于0.1×10-6)有较高的活性ZnO穿透硫容,达到了9.7 g S/100 g ZnO;而高于单层分散阈值时稳定性和硫容明显降低.     

微波固相法制备ZnFe_2O_4脱硫剂及其脱硫性能研究

采用乙酸锌、硝酸铁以及乙二酸为原料合成铁酸锌前驱体,以红土为黏结剂,采用微波固相法合成铁酸锌脱硫剂。通过单因素法考察球磨时间、焙烧温度、焙烧时间以及活性组分含量对脱硫剂脱硫性能的影响,同时利用响应面法对脱硫剂制备条件进行优化得到最佳制备条件。采用X射线衍射(XRD)、氮吸附(BET)方法对脱硫剂的新鲜样和硫化样的物相组成、结构、孔结构进行表征。铁酸锌脱硫剂的最佳制备条件为:活性组分质量分数30%、焙烧温度505℃、焙烧时间65 min、球磨时间30 min;此条件下制备的脱硫剂脱硫效果好,硫容达到8.7%,脱硫效率为72.07%。     

制备因素对CuCl/SiO_2吸附脱硫剂性能的影响

汽油脱硫一直是化工领域备受关注的热点,吸附脱硫是能够达到深度脱硫和能耗较少的脱硫方法,吸附剂性能决定吸附脱硫效果。以大孔二氧化硅为载体,氯化亚铜为活性组分,采用等体积浸渍-焙烧还原法制备CuCl/SiO_2吸附剂,考察焙烧温度、焙烧时间和活性组分负载量对吸附剂吸附脱硫性能的影响。结果表明,在焙烧温度400℃,焙烧时间4 h,氯化亚铜负载质量分数为9.4%的条件下,吸附剂对乙硫醇的吸附量最高达到26.76 mg·g~(-1)。吸附剂对于不同的硫化物(噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩)均有一定的吸附,尺寸较小的硫化物,吸附呈现尺寸越小吸附量越多的趋势,此时起主要作用的是空间位阻效应;硫化物尺寸较大时,吸附的强弱主要来自于电子密度的强弱。     

炭吸附纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

以粗氧化锌和冰乙酸为原料,采用炭吸附水热法制备纳米氧化锌粉体。通过热重/差热仪（TG-DTA）、X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）和紫外可见光谱仪（UV-Vis）等对所得催化剂的焙烧温度、物相、微粒尺寸及光吸收性能进行表征。结果表明：炭黑的吸附有效阻止了纳米氧化锌在制备、干燥以及焙烧过程的团聚和烧结,600 ℃焙烧制备的催化剂颗粒均匀,分散性好,团聚较少,平均晶粒尺寸为20 nm,比表面积约为85.25 m2/g。纳米氧化锌作光催化剂对甲基橙进行光催化降解,在60 min内降解率为97%。     

微波固相法制备铁酸锌脱硫剂的硫化动力学

通过微波与常规固相法制备了铁酸锌高温煤气脱硫剂,使用X射线衍射（XRD）、氮吸附、扫描电子显微镜（SEM）以及X射线光电子能谱（XPS）对两种不同焙烧方式制备的脱硫剂的物相组成、织构形貌和表面元素进行了表征。数据显示微波焙烧制备的脱硫剂具有孔隙结构丰富、表面金属元素含量高、结合能低等优点。使用热天平对铁酸锌脱硫剂硫化行为进行了研究,根据等效粒子模型计算了两种脱硫剂与硫化氢气体反应的动力学参数,得到了硫化反应动力学方程,并在固定床上对其煤气脱硫性能进行了考察。结果表明硫化过程分为化学反应控制区和颗粒内扩散控制区。微波焙烧制备脱硫剂的化学反应活化能和颗粒内扩散活化能较低,说明其在硫化氢气体脱除上具有更高的活性。在模拟煤气气氛下,相比常规焙烧方法制备的脱硫剂,微波制备的脱硫剂的脱硫性能显著提高,具有更高的硫容和更长的精脱硫时间。     

负载型氧化锌脱硫剂脱硫性能的改善

单一氧化锌负载型脱硫剂脱硫精度可达到0.1×10-6,但其硫容量相对较低.采用共浸渍法制备ZnO-MnO2/γ-Al2O3负载型H2S脱硫剂,通过XRD和BET等手段研究了MnO2对脱硫剂物相及比表面积的影响.并在固定床反应器中考察了Zn/Mn摩尔比、负载量、烧结温度和脱硫温度对脱硫性能的影响.结果表明,活性组分锌锰摩尔比为8∶1,负载量为20％的脱硫剂有较好的脱硫性能,脱硫精度小于0.1×10-6的同时,最高硫容量可达19.08 g S/100 g(ZnO-MnO2).MnO2的加入可以明显改善氧化锌负载型脱硫剂的脱硫性能.     

The preparation of a high surface area metal oxide prepared by a matrix-assisted method for hot gas desulphurization

Metal oxide sorbents with high surface area for ultra hot gas cleanup were prepared by a matrix-assisted method. A granular type of activated carbon was used as a matrix in order to increase the surface area of the metal oxide. Zinc was loaded on the surface of activated carbon by an impregnation method. Metal oxide maintained in the form of a matrix structure was observed by scanning electron microscope (SEM). A Wurtzite structure of ZnO was also confirmed by XRD measurement of the prepared granular particles. Particle sizes of metal oxide were distributed in the range of 5-50 nm in transmission electron microscope (TEM) images. The surface area of the zinc oxide calcined at 500 °C was around 56 m²/g. The values of the particle size and the surface area were directly related to the temperatures of calcination. The curves of sulphidation rates for the zinc oxides with high surface areas were measured by a Cahn balance at several different calcination temperatures. It was found that a catalyst with a large surface area showed a high activity in the desulphurization. Not only sulphur content in a simulated coal gas was completely removed by the ZnO with high surface area but also COS formed by a secondary reaction was not detected in the sulphidation tests performed in a fixed-bed reactor system. It was believed that the high surface area ZnO prepared in this study is a suitable sorbent for the ultra hot gas cleaning from the experimental results.     

助剂对高温锰基脱硫剂脱硫性能的影响

脱硫剂中加入助剂不仅可以提高脱硫剂的耐久性和机械强度,还可以提高其化学稳定性.采用机械混合法制备了锰铜脱硫剂,通过XRD,SEM和BET等手段研究了助剂对脱硫剂的结构、物相及比表面积的影响.并在固定床反应器中考察了助剂对脱硫剂脱硫性能的影响.实验结果表明,活性组分锰铜摩尔比为9:1,黏结剂选用10%自制溶胶来代替矿物黏结剂制备得到的脱硫剂有较好的脱硫性能,脱硫精度最高可达8×10-6,硫容量可达33.1%.助剂的加入可以改善脱硫剂的脱硫性能.     

硫酸镍煅烧的实验研究

硫酸镍煅烧可以产生镍氧化物,作为制备氧化镍的原料。以六水硫酸镍为原料,采用热重-差热分析（TG-DTA）、X射线衍射（XRD）分析研究了其煅烧过程并对产物进行了表征。研究结果表明,硫酸镍煅烧过程分为3个阶段：第一阶段（27~250 ℃）及第二阶段（250~600 ℃）为脱水阶段;第三阶段（600~900 ℃）为分解阶段。在煅烧温度为850 ℃、煅烧时间为30 min、粒度为74~147 μm条件下,硫酸镍煅烧产物为氧化镍。     

煅烧温度对ZnO光催化活性的影响

本文以ZnC2O4·2H2O和（NH4）2CO3为原料,采用沉淀法合成前驱体Zn5（OH）6（CO3）2,将前驱体在不同的温度下进行煅烧,制备ZnO纳米粉体。通过XRD和TEM对产品进行了表征,研究氧化锌生长动力学表明,其动力学指数为1．0。以甲基橙为有机污染物考查了煅烧温度对ZnO光催化活性的影响。结果表明,ZnO光...     

高温煤气脱硫剂的研究

介绍了高温煤气脱硫剂的研制、脱硫工艺条件试验、再生工艺条件试验和长周期考核试验。结果表明,以锌、锰和铁等氧化物为主成分,辅加多种助剂的高温煤气脱硫剂,可在(350～600)℃脱除煤气中的H_2S和COS,脱硫精度高,硫容大,脱硫剂脱硫后可再生。脱硫剂经22次脱硫-再生循环操作后,仍具有高脱硫性能。