Cu-Zn-Ni/Al_2O_3及Ni含量对天然气超深度脱硫性能影响的实验研究

用共沉淀法加浸渍法制成Ni质量分数分别为0,5%,10%的Cu-Zn-Ni/Al2O3复合三元脱硫剂,通过天然气脱硫实验,研究了它们的脱硫性能。实验结果表明,合适的Ni含量会增强Cu-Zn-Ni/Al2O3脱硫剂的超深度脱硫性能(小于10×10-9 m3/m3),并且随着温度的升高,脱硫性能逐渐增强,最终会趋于稳定。空速(SV)为400,1 200,2 400h-1时,Ni质量分数5%的Cu-Zn-Ni/Al2O3脱硫剂性能最优,在280℃分别达到5×10-9,5×10-9,6×10-9 m3/m3的脱硫深度;SV为400,1 200h-1时,0Ni脱硫剂脱硫性能优于10%Ni脱硫剂;SV为2 400h-1时,10%Ni脱硫剂脱硫性能优于0Ni脱硫剂。     

碳酸盐常温精脱硫催化剂的研究

以ZnSO4.7H2O与NH4HCO3为原料,聚乙二醇-400为模板剂,经室温固相反应合成得到ZnCO3纳米晶体;以CuSO4.5H2O与NH4HCO3为原料合成了CuCO3;以合成的ZnCO3纳米晶体、CuCO3及市购的碱式碳酸锌为原料,采用混捏法或打片法制备了一系列以碳酸盐为活性组分的常温脱硫剂。对该脱硫剂与我公司现有的常温脱硫剂进行了性能比较。结果表明,在相同条件的合成气环境中,碳酸盐系列脱硫剂硫容优于现有氧化锌脱硫剂,且净化度相当。     

沼气中羰基硫的深度脱除

沼气深度脱硫对于以沼气为制氢原料的分布式燃料电池电站十分重要。采用浸渍法制备了Zn O/γ-Al2O3、Cu O/γ-Al2O3及Cu/γ-Al2O3,实验研究了上述金属氧化物脱硫剂以及商业Fe2O3脱硫剂对沼气中羰基硫(COS)的深度脱除性能。结果表明,Cu基脱硫剂对COS的脱除性能优于Zn O/γ-Al2O3和Fe2O3,其可在250~400℃的温度下将COS脱除到10 ppb以下,能够满足分布式PEMFC电站对脱硫的要求,并达到在其沼气重整器的原料气体预热段完成深度脱硫的目标。Cu O/γ-Al2O3的硫容在250℃达到了最大的0.185 mmol?g?1。对Cu O/γ-Al2O3的脱硫机理进行了分析。固相产物中Cu S的存在说明了COS在Cu O/γ-Al2O3上的吸附为化学吸附,而Cu2O和Cu的存在则说明了沼气中的CH4与CO2在250℃以上的温度下发生了重整反应,Cu2O和Cu为该反应生成的H2和CO的还原产物。气相产物中检测到的H2S,可能是由COS的加氢反应生成的。还考察了沼气中水分对COS深度脱除的影响。Cu基脱硫剂的性能会受到水分的不利影响,但随着温度的升高,该影响呈减小的趋势。     

固相法制备ZnO/改性半焦脱硫剂及其脱硫性能研究

采用固相法制备了Zn O/改性半焦脱硫剂,在固定床反应器上考察了负载比、活性组分质量分数、焙烧温度、焙烧时间和助剂质量分数对脱硫剂脱硫性能的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮吸附技术对最优条件下制备的脱硫剂进行了表征。试验得到的Zn O/改性半焦脱硫剂的最佳制备条件为:负载比(Zn O与改性半焦质量比)5∶3,活性组分质量分数30%,焙烧温度600℃,焙烧时间2 h,助剂质量分数4%。固相法制备的脱硫剂结晶度好,脱硫剂脱硫前后比表面积、孔容、孔径变化较小,表明脱硫剂中载体改性半焦的孔隙结构未受到破坏,有利于脱硫剂的后期再生。     

ZnFe2O4高温煤气脱硫剂的还原与硫化

采用共沉淀法制备了ZnFe2O4高温煤气脱硫剂,并在动态热天平上对其还原和硫化行为进行了研究,分别考察了温度、反应气氛对脱硫性能的影响。低于300℃,还原反应基本不发生：在450℃出现ZnFe2O4脱硫剂的最大还原速率：CO还原能力远不及ZnFe2O4脱硫剂硫化反应速率与浊度、H2S浓度成正比,300℃左右出现ZnFe2O4脱硫剂的最大硫化速率。还原与硫化反应可用等效应粒子模型描述,ZnFe2O4脱硫剂的还原与硫化反应存在控制段的转移。     

脱硫剂组分的分析

介绍了常用脱硫剂中的Fe2O3,ZnO,MgO,Cr2O3ＣaO等组分的化学分析方法和某些市售脱剂的分析结果。     

硫化条件对氧化铈高温煤气脱硫剂的影响

氧化铈是一种新型的高温煤气脱硫剂,它的主要优点是再生过程中能产生单质硫。本文采用工业硝酸铈Ce（NO3）3.6H2O为原料制取CeO2,用干混法制备CeO2高温煤气脱硫剂。在固定床反应器中考察不同空速、不同硫化温度以及水气氛对脱硫剂脱硫效率的影响。结果表明：硫化温度800℃,空速1 500 h-1脱硫剂的脱硫效率较高;水气氛的存在,抑制了脱硫剂的还原与硫化,使得脱硫剂的脱硫效率下降。     

沼气中甲硫醇的两段深度脱除法

研究了采用浸渍法制备的ZnO/γ-Al2O3、CuO/γ-Al2O3、γ-Al2O3以及商业Fe2O3脱硫剂对沼气中甲硫醇(CH3SH)的深度脱除性能。结果表明,CuO/γ-Al2O3的脱除性能优于γ-Al2O3、ZnO/γ-Al2O3及商业Fe2O3脱硫剂,但仍无法在较高的空速(GHSV 1200 h-1)下一步完成高浓度CH3SH的深度脱除。为此提出了两段深度脱除法,第一段采用廉价但活性较低的Fe2O3,第二段采用昂贵但高活性的CuO/γ-Al2O3,可将沼气中摩尔分数为100×10-6的CH3SH降低到10×10-9以下,从而能够满足PEMFC分布式电站的要求。还考察了沼气中水分的影响,当水分为2%时,对两段深度脱除法的影响不大。     

干法脱硫装置中脱硫剂的再生技术

目前,干法脱硫工艺以其工艺简单和技术成熟而得到广泛应用,其脱硫剂主要是氢氧化铁,亦即多种结晶形态的水合氧化铁,其中α-Fe2O3·H2O最有效。生产实践表明,水合氧化铁的活性随再生次数的增加而提高,而新配制的脱硫剂活性反而比再生后的低。氧化铁的脱硫反应如下:2Fe(OH)3+3H2S→Fe2S3+6H2O(1)2Fe(OH)3+3H2S→2FeS+S↓+6H2O(2)2Fe(OH)3+FeS→3Fe(OH)2+S↓(3)当脱硫剂呈碱性时,脱硫反应按式(1)进行;呈酸性或中性时,按式(2)进行。再生过程的反应如下:2Fe2S3+3O2+6H2O→4Fe(OH)3+6S↓(4)4FeS+3O2+6H2O→4Fe(OH)3+4S↓(5)因…     

Cu-Zn-Ni/Al2O3复合脱硫剂深度脱硫性能及Ni含量对其影响的实验研究

用共沉淀法加浸渍法制成Ni含量分别为0、5%、10%的Cu-Zn-Ni/Al2O3复合三元脱硫剂,通过LPG脱硫实验,研究了它们的脱硫性能.实验结果表明,Cu-Zn-Ni/Al2O3脱硫剂具有深度脱硫性能(<10×10-9),并且随着温度的升高,脱硫性能逐渐增强,最终会趋于稳定.空速(SV)为400、1200 h-1时...     

NT705型脱硫剂的本征动力学研究

用热重法研究了还原后的NT70 5型脱硫剂脱除合成气中H2 S的脱硫反应本征动力学。在很强的还原氛围中 ,4 0 0℃的条件下 ,脱硫剂中的Fe2 O3 被还原为Fe3 O4,并进一步还原为FeO ,最终还原为单质Fe。实验采用 10 0 12 0目的小颗粒 ,在 2 80 4 0 0℃范围内 ,原料气H2 S质量浓度为 0 995 5 2 g/m3 的条件下进行。实验数据用未反应收缩核模型处理 ,结果表明 ,小颗粒脱硫剂的脱硫反应速率为化学反应控制 ,脱硫反应为一级反应     

Cu-Zn-Ni/Al2O3及Ni含量对天然气超深度脱硫性能影响的实验研究

用共沉淀法加浸渍法制成Ni质量分数分别为0,5％,10％的Cu - Zn - Ni/Al2 O3复合三元脱硫剂,通过天然气脱硫实验,研究了它们的脱硫性能.实验结果表明,合适的Ni含量会增强Cu - Zn-Ni/Al2O3脱硫剂的超深度脱硫性能(小于10×10-9m3/m3),并且随着温度的升高,脱硫性能逐渐增强,最终会...     

负载型煤气脱硫剂用载体的研究现状

煤气净化用脱硫剂的载体在脱硫剂硫化再生过程中具有重要的作用,好的载体不仅可以均匀分散活性组分、增大表面积,而且能够提高其耐热性和机械强度。在分析γ-Al2O3,活性炭和TiO2 3种常用载体在脱硫剂应用中存在的优势和不足的基础上,进行了载体改性的探讨,指出经过改性的载体以及复合型载体在脱硫领域将具有更为广泛的应用前景。     

氧化铈高温煤气脱硫剂的还原与硫化

采用硝酸铈为原料制取 Ce O2 ,用干混法制备 Ce O2 高温煤气脱硫剂 .在固定床反应器中考察煅烧温度、硫化温度、反应空速及还原时间对脱硫剂脱硫效率的影响 .结果表明 :在 60 0℃～80 0℃的范围内 ,脱硫效率随着煅烧、硫化温度的升高而升高 ;温度为 80 0℃的情况下 ,脱硫效率随着反应空速的降低而增加 ;脱硫剂预还原时间越长 ,脱硫剂的脱硫效率越高 .     

ZnFe2O4高温煤气脱硫剂的再生

在热天平上对自制的ZnFe2O4脱硫剂进行了再生工艺研究，考察了再生温度、O2浓度对ZnFe2O4脱硫剂再生性能的影响；进行了多次硫化、再生循环实验，并与加入玻璃粉的样品进行了比较。结果表明，700℃下氧含量2.0%(vol)时再生可以获得良好的再生率和二次硫化反应活性；玻璃粉的少量加入，会改善脱硫剂长期使用的稳定性，但反应活性有所下降。     

钛白副产物七水硫酸亚铁盐固废资源化利用——高硫容羟基氧化铁材料合成和脱硫剂制备技术开发

钛白副产物七水硫酸亚铁固体废弃物堆积存放不仅污染环境,而且浪费铁资源,限制钛白产业发展.以其为原料,用NaOH、NH3·H2O、Na2CO3沉淀剂制得无定型高硫容羟基氧化铁材料,进而制备高附加值的脱硫剂,实现固废资源化利用.采用XRF、XRD、TGA-DSC、N2吸附法、物性分析和性能评价对合成材料和脱硫剂进行分析评价...     

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.     

铁钙混合氧化物脱硫剂的硫化与再生过程研究

煤炭是世界上最丰富的化石燃料,有效提高煤炭利用效率和控制环境污染是目前面临的重要研究课题。先进的整体煤气联合循环发电（IGCC）和燃料电池（MCFC）技术被认为是煤炭利用的最佳途径。高温脱除燃料 气中的H2S是其中的关键技术,高温脱硫目前存在的问题是脱硫剂使用过程的粉化。本文研制出铁钙混合氧化物脱硫剂,采用固定床反应器,考察了不同配比铁混合氧化物的硫化及再生性能。结果表明,当Fe2O3与CaO等摩尔比时,脱硫剂有良好的硫化和再生性能。用H2O（g) O2进行再生时,先后有H2S和SO2逸出,并伴有单质硫形成。该脱硫剂连续硫化－再生循环稳定,且硫容逐渐增加,脱硫效率和机械强度亦逐步提高。     

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.     

γ-Fe_2O_3/AC脱硫剂的制备及低温脱除CS_2性能

以活性炭(AC)为载体,用FeSO_4·7H_2O为原料,采用沉淀法制备Fe负载脱硫剂,通过XRD、FTIR、FE-SEM、ICP、H_2-TPR等方法对脱硫剂进行表征。从制备方法和焙烧温度的角度,研究脱硫剂低温脱除CS_2的性能以及造成其差异的原因。结果表明:采用FeSO_4先沉淀后焙烧,焙烧气氛是氮气的γ-Fe_2O_3/AC-N_2法生成的γ-Fe_2O_3结晶度最高,并且有效地增加了活性炭表面碱性基团数量,提高了负载量和分散性,使脱硫效果大大提升,当焙烧时有O_2存在会生成α-Fe_2O_3降低脱硫剂脱除CS_2的活性;使用γ-Fe_2O_3/AC-N_2法焙烧温度在500℃时,结晶度最高,脱硫剂的脱硫效果最好,吸附量达到40.41mg/g,当温度超过500℃时生成了Fe_3O_4,降低了脱硫效果,用4种动力学模型对γ-Fe_2O_3/AC在活性炭载体上的脱硫过程进行动力学描述,发现Elovich模型可以更好地描述CS_2在脱硫剂上的脱硫过程,其化学控制是主要因素。