改性半焦負載(Fe，Zn，Mn)復合金屬氧化物.pdf

1、中高溫煤氣脫硫技術因其經(jīng)濟性和對環(huán)境的友好性被公認為是煤氣凈化的理想方法。負載型復合金屬氧化物脫硫劑將活性組分高度分散在載體上，使脫硫劑具有較大的比表面積和豐富微孔性質，易于反應氣體與金屬氧化物的活性中心相結合，提高脫硫劑的脫硫效率，是一種性能優(yōu)良的中高溫煤氣脫硫劑。
　　 本論文采用超聲波輔助共沉淀制備改性半焦負載復合金屬氧化物(Fe,Zn,Mn)脫硫劑，通過BET,XRD,XPS,SEM-EDX等測試手段進行表征，并在固定床

2、上對其進行了硫化和再生性能的研究，考察了脫硫劑的脫硫性能、機械強度和物性參數(shù)的變化。由此得出如下結論：
　　 1.半焦經(jīng)硝酸氧化，氫氟酸脫灰和高溫少量氧氣加濕煅燒相結合活化改性后，其中孔數(shù)量增多，孔容、孔徑和比表面積增大，是較理想載體。
　　 2.負載型鐵鋅錳金屬氧化物在500 ℃下煅燒后，ZFM(1:2:0.6)形成的物相有ZnMnO3，(Zn，Mn)Fe2O4，幾乎沒有單一金屬氧化物的特征峰出現(xiàn)，說明鐵錳鋅氧化物之間

3、均能形成復合晶相。
　　 3 .錳氧化物的加入明顯提高脫硫劑硫容和機械強度，且當鋅鐵錳的摩爾比為1:2:0.6時，脫硫劑的脫硫效率最佳，機械強度也最好。
　　 4.考察了ZFM0.6/MS的煅燒溫度和活性組分與載體的比例，得出其最佳煅燒溫度為600 ℃，活性組分與半焦的質量比為10:10。在400 ℃-550 ℃對ZFM0.6/MS 進行脫硫效率評價，得出其最佳硫化溫度為450 ℃。
　　 5.通過SEM,XRD

4、,N2 吸附等表征分析得出硫化反應生成了致密的ZnS、FeS、Fe7S8、MnS和Mn2S3 產物層，硫化后脫硫劑的孔容、比表面積大幅下降，平均孔徑變窄，說明硫化過程為“閉孔過程”。
　　 6.在本實驗的最佳制備工藝和硫化條件下，脫硫劑AC28 有效脫硫時間長達41h，機械強度亦大于30N/cm。硫容和機械強度都比較高，適合脫硫劑的硫化/再生循環(huán)使用。
　　 7.在空速為2400h-1 氧氣含量為4[％]，水蒸汽含量為6

5、-8[％]，氮氣為平衡氣，溫度650 ℃條件下再生，脫硫劑的再生反應為先快后緩，氧化反應速度與脫硫劑中殘留硫濃度有關，同時也受硫分在脫硫劑顆粒內部的徑向分布即內擴散的影響。經(jīng)過三次硫化-再生循環(huán)實驗后，其硫容、機械強度變化不大，該脫硫劑具有良好的抗磨損性能，可進行多次循環(huán)使用。
　　 8. 新鮮脫硫劑的XRD 譜圖與三次循環(huán)再生后的XRD 譜圖中衍射峰的位置和峰型基本沒有變化，說明再生后的脫硫劑的晶相結構與新鮮樣品的晶相結構基本