活性炭載體對超臨界水浸漬法制備負載型錳基中溫煤氣脫硫劑的影響研究.pdf

1、以煤氣化為源頭的多聯(lián)產技術，是最具應用前景的潔凈煤技術之一。但在煤氣化過程中，煤中的硫成分會以污染物硫化氫的形式進入到煤氣中，對后續(xù)工段造成嚴重的影響?；诿摿蜻^程中可能引起的“冷熱病”和熱能損失，中高溫煤氣脫硫凈化已經成為了煤氣化技術中的關鍵環(huán)節(jié)。以金屬氧化物作為活性組分的干法脫硫以其熱效率高、能耗低、脫硫效果好等優(yōu)勢受到越來越多的關注和研究。
　　 超臨界水熱合成技術是近年來新興的一種微粒制備技術。在超臨界水中金屬氧化物溶解

2、度低、成核率高、利于形成超細微粒，且微粒粒徑及形態(tài)可以通過溫度、壓力等操作參數(shù)進行調節(jié)，這些是傳統(tǒng)的制備微粒手段所無法達到的。
　　 本論文在前期工作的基礎上，選擇超臨界水浸漬法制備活性炭負載氧化錳脫硫劑。重點考察了不同的活性炭載體在不同溫度下制備的脫硫劑的脫硫效果。通過XRD、ICP、SEM、XANES、BET等表征手段對脫硫劑進行相關分析，揭示了溫度及活性炭載體對脫硫劑脫硫活性影響的規(guī)律。同時考察了不同的前軀體溶液pH值對制

3、備的脫硫劑脫硫性能的影響，并結合表征手段對相關機理進行探討。主要得出以下結論:
　　 (1)不同活性炭載體制備的脫硫劑隨制備溫度的變化表現(xiàn)出了相同的硫化性能規(guī)律:350℃最好，400℃次之，300℃最差。而同一溫度下以核桃皮為原料的AC(Z)的硫化性能明顯高于以煤炭為原料的AC(X)和AC(M)。
　　 (2)制備溫度對活性組分的上載量有一定的影響，溫度越高上載量越大;當制備溫度達到400℃時，活性組分及載體發(fā)生了形貌上

4、的變化，相應的脫硫活性下降。
　　 (3)脫硫劑中表面Mn含量對脫硫劑的脫硫性能影響較大，Mn含量越多脫硫效果越好;而表面Si的含量則不利于脫硫劑硫化反應的進行，Si元素含量越多，脫硫劑脫硫效果越差。活性炭載體中的堿金屬K、Na對脫硫劑的硫化反應并沒有催化作用。
　　 (4)脫硫劑中活性組分主要是Mn3O4，同時還含有一定量的MnO和Mn2O3，其中Mn3O4所占的比例對脫硫劑的硫化效果有重要的影響，Mn3O4含量越高，