TiO_2改性γ-Al_2O_3基催化剂的中温水解羰基硫活性

中温催化水解羰基硫(COS)是实现气体精细脱硫净化的关键之一。虽然TiO_2的加入可以明显提升γ-Al_2O_3基低温COS水解催化剂的抗硫酸盐中毒性能,但探讨TiO_2物化性质对COS催化水解活性的影响将对制备中温COS水解催化剂至关重要。因此,分别添加商用TiO_2或通过化学沉淀法获得的纳米TiO_2制备出两类TiO_2改性γ-Al_2O_3基中温COS水解催化剂。在固定床装置上,考察了两类催化剂的COS水解转化率随空速、温度、COS进口浓度等因素的变化规律及随O_2存在的气氛效应,并且通过XRD、BET和CO_2-TPD等手段表征了催化剂的物化性质,分析了催化剂物化性质与催化水解活性之间的关系。研究结果表明:两类催化剂的中温(150~350℃)水解COS反应呈一级,在300℃、9000h–1时,COS水解转化率高达97%以上;TiO_2改性γ-Al_2O_3基催化剂具有良好的孔隙结构,降低了内扩散阻力,有利于COS水解产物H2S的传质,即H2S的脱附;化学沉淀法获得的纳米TiO_2改性γ-Al_2O_3基催化剂在含O_2气氛中水解转化率稳定性较好,具有一定的抗氧中毒能力,这表明锐钛矿型TiO_2能更明显提升催化剂的抗氧中毒能力。