纳米氧化锌脱硫剂的制备及脱硫性能研究

通过水热法,分别以不同表面活性剂制备了纳米氧化锌微粒。用粘土作为氧化锌载体,应用于烟气中硫化氢的脱除过程中,起到了较好的脱硫效果,该脱硫剂最终选择以亚油酸作为表面活性剂的纳米粉体作为活性组分,以1∶7.5的比例与粘土混合制备成脱硫剂,脱硫的最佳条件为,在无氧条件下,脱硫反应的主要影响因素脱硫温度为25℃,空速为4 700 h~(-1)。     

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.     

转化吸收型氧化锌基脱硫剂脱除H2S和COS性能

以前驱物工业活性ZnO和碱式碳酸锌分解的ZnO为脱硫剂活性组分,在引入结构助剂γ-Al_2O_3、碱性助剂K2CO3改性的基础上,制备出转化吸收型氧化锌基脱硫剂。在300℃、空速2000h–1及常压下,考察了活性组分ZnO前驱物种类及不同前驱物制备的助剂γ-Al_2O_3对氧化锌基脱硫剂脱除硫化物性能的影响。结果表明:改性氧化锌基脱硫剂的孔隙结构和碱性显著影响其脱硫性能。与工业活性ZnO制备的氧化锌脱硫剂相比,以碱式碳酸锌分解的ZnO制备的脱硫剂对硫化氢的脱除效率和穿透硫容更高,穿透硫容约增加10倍。不同前驱物制备的γ-Al_2O_3对氧化锌基脱硫剂脱硫性能有较大影响。其中,拟薄水铝石分解的γ-Al_2O_3显著提高了氧化锌基脱硫剂脱硫性能,穿透硫容达12.18%。以碱式碳酸锌分解ZnO为活性组分,添加拟薄水铝石分解的γ-Al_2O_3和碱性助剂K2CO3制备的改性氧化锌基脱硫剂对COS的脱除起到转化与吸收作用,COS转化率达99.98%,穿透硫容为4.03%。     

氧化锌脱硫剂的制备与性能评价

以硫酸锌为原料与碳酸钠等碱性物质反应,制备氧化锌粉体,采用混碾和挤条成型工艺制备以氧化锌为活性组分的高温脱硫剂。制备不同堆积密度的脱硫产品,并与对比剂进行性能比较,结果表明,在相同评价条件下,氧化锌制备工艺不同,脱硫剂样品硫容差异明显。采用特殊工艺制备的氧化锌粉体与市售活性氧化锌按质量比1∶1混合制备的脱硫剂,堆积密度1.2 kg·L-1,350℃硫容32.8%,径向抗压碎力52 N·cm-1。     

常温金属氧化物脱硫剂研究综述

对氧化锌、 氧化铜和氧化铁的脱硫机理进行阐述,分析了常温下单一金属氧化物脱硫剂在不同制备方法和工艺条件对脱硫性能的影响,单一金属氧化物常温下脱硫性能较差.复合型金属氧化物可以有效地增加反应活性,改善了脱硫剂在常温下的脱硫性能.负载型金属氧化物采用多孔材料为载体,提高了活性组分在其表面的分散性,缓解了脱硫剂表面出现闭孔或...     

复合型钴锌纳米线的制备及其脱硫性能

采用水热法合成了Co–ZnO复合纳米线,通过改变Na OH浓度考察其对Co–ZnO复合纳米线结构和形貌的影响,并用等体积浸渍法负载金属Ni,制备反应吸附脱硫剂。以正庚烷/噻吩为模拟油,在反应温度为320℃、压力0.6 MPa、进料的体积空速为6 h–1及氢油体积比为100:1的条件下,考察了复合型钴锌纳米线负载镍脱硫剂、负载型镍钴锌脱硫剂和无钴添加负载型镍锌脱硫剂的脱硫性能。结果表明:Na OH浓度为1 mol/L时制备的Co–ZnO复合纳米线有良好的纳米形貌,负载活性组分Ni后脱硫效果最好;复合型钴锌纳米线负载镍脱硫剂中Co掺杂比负载型脱硫剂更均匀,Co掺杂使氧化态的Ni变得容易还原,相同条件下可以得到更多的活性位,进而有利于脱硫剂脱硫,其脱硫性能明显高于负载型镍钴锌脱硫剂和无钴添加负载型镍锌脱硫剂,达到93%(质量分数)以上。     

纳米氧化锌脱硫剂在硫化氢去除中的潜在应用

采用两种不同路线合成了纳米氧化锌改性SBA-15的复合介孔材料,并在材料上进行了含有0.1%硫化氢气体的脱硫实验。使用氮吸附、X射线衍射、X射线能谱、透射电子显微镜和电感耦合等离子体原子发射光谱方法对实验前后的材料进行了表征。不同路线合成材料的结构、硫化氢捕集能力有较大区别。两种合成途径制备的材料(S/Z、SZ)分别较商用氧化锌脱硫剂的穿透硫容高出336%和77.3%,其中超声波辅助浸渍法制备的介孔脱硫剂的脱硫性能最佳。高效的脱硫活性源自介孔材料的高比表面积和纳米颗粒的高反应活性的共同作用。     

影响氧化锌脱硫的因素

在氧化锌脱硫剂脱硫机理的基础上,分析了工艺条件,如压力、温度、空速、反应器设计、脱硫剂装填以及脱硫剂本身对脱硫性能的影响,指出很多工艺因素影响氧化锌脱硫剂脱除H2S的效率。可能的情况下,改变操作条件(如后期适当提高操作温度),可以进一步发挥氧化锌脱硫剂的性能。不同配方的氧化锌脱硫剂有不同的吸收特性。用纯氧化锌制成的高密度的脱硫剂不如将脱硫剂制成疏松多孔结构的脱硫剂有效。加入合适的助剂也可以进一步提高氧化锌的脱硫能力。     

影响氧化锌脱硫的因素

在氧化锌脱硫剂脱硫机理的基础上,分析了工艺条件,如压力、温度、空速、反应器设计、脱硫剂装填以及脱硫剂本身对脱硫性能的影响,指出很多工艺因素影响氧化锌脱硫剂脱除H2S的效率。可能的情况下,改变操作条件(如后期适当提高操作温度),可以进一步发挥氧化锌脱硫剂的性能。不同配方的氧化锌脱硫剂有不同的吸收特性。用纯氧化锌制成的高密度的脱硫剂不如将脱硫剂制成疏松多孔结构的脱硫剂有效。加入合适的助剂也可以进一步提高氧化锌的脱硫能力。     

棒状纳米氧化锌制备工艺优化及脱硫机理研究

ZnO脱硫剂有着优良的脱硫性能，在H2S脱除的过程中得到广泛应用。本文采用均匀沉淀法，研究了不同反应温度、反应时间对纳米ZnO制备的影响，得到棒状纳米ZnO制备的最佳工艺：在温度为60℃下反应6h，可以制得成分纯净、形貌为棒状且分布均匀的纳米ZnO。以制得的ZnO为脱硫剂，探讨脱硫时间对脱硫剂和脱硫产物的影响，得到ZnO的脱硫机理。     

固相法制备半焦负载铁酸锌脱硫剂的脱硫行为

以改性半焦为载体,通过固相法合成了铁酸锌脱硫剂,并在固定床上硫化温度500℃下考察了焙烧温度、焙烧时间以及铁酸锌的含量对脱硫剂的结构及脱硫性能的影响。实验结果表明最佳制备条件为铁酸锌含量为25%、焙烧温度为600℃、焙烧时间为2h,此时脱硫剂穿透时间和硫容最大分别为10.5h和8.58g/100g。采用X射线衍射(XRD)、氮吸附(BET)、X光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对最佳制备条件的脱硫剂的新鲜样和硫化样的物相组成、孔结构、表面元素、外观形貌等进行表征。结果显示改性半焦能够提高铁酸锌脱硫剂的比表面积和孔隙度,并且制备的铁酸锌粒径较小,避免了团聚现象。另外SEM结果显示铁酸锌呈球形颗粒均匀地分散在半焦表面,可以为硫化反应提供更大的反应面积和促进质量传递。     

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。     

影响氧化锌脱硫的因素

在氧化锌脱硫剂脱硫机理的基础上,分析了工艺操作条件,如压力、温度、空速、反应器设计及装填,脱硫在制造过程中自身对脱硫性能的影响。指出很多工艺因素影响氧化锌脱硫剂脱除H2S的效率,有些已在设计装置时固定了,但是在有可能的情况下,有条件地改变操作条件（如后期适当提高操作温度）,可以进一步发挥氧化锌脱硫剂的性能。不同配方的氧化锌脱硫剂有不同的吸收特性,脱硫效率也取决于脱硫剂的选用。用纯氧化锌制成的高密度脱硫剂不如将脱硫剂制成疏松多孔结构的脱硫剂有效。加入合适的助剂也可进一步提高氧化锌的脱硫能力。     

纳米氧化锌介孔脱硫剂的制备方法

本发明涉及一种纳米氧化锌介孔脱硫剂的制备方法,以介孔材料为脱硫剂载体,以纳米级氧化锌颗粒作为脱硫催化剂,并将纳米级氧化锌颗粒负载在介孔材料上,得到含氧化锌的介孔脱硫剂。     

复合金属氧化物脱除羰基硫的研究

采用共沉淀法制备铁锰复合金属氧化物脱硫剂,从温度、空速和羰基硫浓度几个方面考察对脱硫剂脱硫性能的影响.实验结果表明,该脱硫剂在250℃～350℃,强还原性气氛下,具有较高的有机硫脱硫精度和较大硫容.实验还考察了氧化锌、氧化铜、氧化镍和氧化铈几种添加剂对脱硫剂脱硫效果影响,结果表明,脱硫剂中添加氧化镍和氧化铈后脱硫精度有较大提高,出口羰基硫浓度低于0.1×10-6,添加氧化铜和氧化锌的脱硫精度为0.2×10-6;此外,添加氧化锌脱硫剂硫容较大,穿透硫容为25%,而添加氧化铈的脱硫剂硫容相对较小.     

焙烧温度对高温Mn-Fe-Ca脱硫剂脱硫性能的影响

采用机械混合法制备了Mn-Fe-Ca脱硫剂,通过XRD,SEM和H2-TPR等手段研究了焙烧温度对脱硫剂的织构、物相和还原性能的影响,并在固定床反应器中考察了焙烧温度对脱硫剂脱硫性能的影响.结果表明,1 050 ℃下焙烧后的脱硫剂有较好的机械强度和脱硫性能,脱硫精度最高可达4×10-6,硫容量可达33.3%.焙烧温度的改变,可以改变脱硫剂的微观结构和反应活性.     

磷酸活化褐煤半焦用于柴油吸附脱硫的研究

采用磷酸活化褐煤半焦为载体,负载多种金属氧化物制备了催化裂化(FCC)柴油吸附脱硫剂。煅烧温度、载样种类、浸渍比、煅烧时间和浸渍时间等因素都会对脱硫剂的性能产生显著的影响,按正交实验设计方法,采用FCC柴油为原料,考察了这5种因素对脱硫活性的影响。结果表明,半焦载体的煅烧温度对于脱硫活性的影响最为显著,最佳的煅烧温度为700℃,其他影响因素依次为:载样种类CuO、浸渍比1.5∶1、煅烧时间1.5 h和浸渍时间20 h。实验还考察了采用最佳制备条件得到的吸附脱硫剂在空速为2 h-1和120℃条件下的脱硫性能,并对其失活样品在350℃进行水蒸气再生。结果表明,无论是新鲜脱硫剂还是再生样品,其脱硫率都随脱硫时间的延长而下降,且再生后脱硫剂脱硫效果明显下降。     

响应面法优化氧化锌中高温煤气脱硫剂的制备工艺

通过优化制备工艺和制备条件,提高氧化锌脱硫剂的脱硫性能。以乙二酸和乙酸锌为原料,采用固相法制备了乙二酸锌前驱体;添加助剂和粘结剂后,通过微波焙烧制备了氧化锌中高温煤气脱硫剂。采用单因素法研究了微波功率、焙烧温度、焙烧时间以及活性组分质量分数对脱硫剂性能的影响,并利用响应面法探讨了各因素及其交互作用对脱硫剂穿透时间和硫容的影响,确定了氧化锌脱硫剂的最佳制备工艺:微波功率1 300 W,焙烧温度550℃,焙烧时间60 min,活性组分质量分数30%。采用回归分析法建立了回归模型,并通过试验验证了模型的可靠性。结果表明:模型预测值与实测值接近;焙烧温度、焙烧时间和活性组分质量分数对脱硫剂穿透时间有显著的影响;焙烧温度和焙烧时间、焙烧温度和活性组分质量分数二者的交互作用均比较显著。     

用于苯部分加氢制环己烯的Pd-Co/γ-Al2O3深度脱硫剂制备与性能评价

采用液相原位还原法制备三维纳米网状结构的Pd-Co/γ-Al₂O₃脱硫剂，并用于苯深度脱硫反应体系。通过XRD、SEM、TEM等对催化剂的组成、结构和形貌进行表征，对比不同物质的量比Pd-Co/γ-Al₂O₃脱硫剂对苯深度脱硫反应的影响。结果表明，具有三维网状结构的Pd-Co/γ-Al₂O₃脱硫剂，可显著提高脱硫剂的比表面积，使其表面活性位点变多。同时，生成的Pd-Co固溶体具有双金属协同吸附作用，改善了脱硫剂的脱硫性能，因此在大幅减少贵金属Pd用量前提下，脱硫剂硫容提高了37%。     

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%。