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        煤氣中H2S脫除方法的現(xiàn)狀與展望

        2022-01-08 05:09:50李康睿董潤澤田相峰劉晨旭付東
        當代化工研究 2021年23期
        關鍵詞:催化劑效果

        *李康睿 董潤澤 田相峰 劉晨旭 付東

        (華北電力大學 環(huán)境科學與工程系 河北 071003)

        1.簡介

        硫化氫(H2S)是一種易燃的無色酸性有毒氣體,可對人體和工業(yè)設備造成損傷[1-3],被認為是現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展主要大氣污染物之一[4],其對人體傷害如表1。我國是焦爐煤氣生產(chǎn)大國,2019年焦爐煤氣的產(chǎn)量超過1500億m3。干煤中約含有0.5%-1.2%的硫,其中約30%-35%的硫在煉焦過程中生成H2S進入焦爐煤氣,使其含有5-10g/m3的H2S[5]。H2S的存在不僅會對煤氣運輸管道和設備造成嚴重腐蝕,而且嚴重影響下游煉鋼過程鋼坯的品質(zhì)。因此,焦爐煤氣在進入管網(wǎng)前必須進行脫硫處理[6]。根據(jù)最新的國家環(huán)境保護局批準的各類污染物排放標準(GB14554-93),對硫化氫排放量的把控非常嚴格具體,以15m排氣筒高度為例,排放量要求≤0.33kg/h,這使得對H2S的課題的熱度有了一定提升。迄今為止,較為有效的H2S的脫除方法大致分為干法和濕法兩大類。

        表1 H2S氣體各體積分數(shù)對人體傷害程度

        2.國內(nèi)外脫硫現(xiàn)狀

        (1)濕法

        濕法脫硫是利用吸收液對氣體中的H2S進行吸收,根據(jù)原理的不同,可分為物理吸收和化學反應吸收。濕法脫硫過程繁瑣,所需投資較大,所處理的氣體量也大,適用于工廠排氣脫硫和H2S濃度較高的情況。

        ①胺脫

        胺法脫除利用酸堿可逆反應脫除H2S。常用的烷醇胺類溶劑包括一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二甘醇胺(DGA)、二異丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)等。其中通過MDEA脫除H2S的方法較普遍使用。以上的有機醇胺在一個碳鏈上同時連接至少一個氨基和至少一個羥基,羥基可增大醇胺化合物的水溶性、減小有機蒸氣的分壓,氨基可使醇胺水溶液維持堿性,也是吸收H2S(酸性氣體)的主要活性基團。脫除機理如下:

        式中,對于三乙醇胺R1=R2=R3=CH2CH2OH;對于二乙醇胺,R1=R2=CH2CH2OH,R3=H;對于一乙醇胺,R1=R2=H,R3=CH2CH2OH。童仁可[7]在胺法脫硫的基礎上加以創(chuàng)新,采用新型傳質(zhì)設備纖維膜接觸器對液化氣中的H2S進行脫除,其工作原理為纖維膜接觸器內(nèi)部裝有若干親水金屬絲,當胺液進入接觸器時親水金屬絲拉開形成面積很大的液膜,然后與液化氣接觸進行化學反應。由于胺液和液化氣進入纖維膜接觸器的流速不同,胺液液膜可以不斷更新,脫硫反應可以持續(xù)進行。最后由于密度差,胺液和液化氣在分離罐中進行分離。王桂偉[8]在MDEA脫硫工藝中,添加了陰離子樹脂除鹽的工藝,有效的保證了MDEA溶液在脫硫工藝中的活性。趙一樺[9]在研究MDEA脫硫工藝中發(fā)現(xiàn)了溶液發(fā)泡的現(xiàn)象,并分析其原因,指出MDEA工作時應避免與氧氣接觸;做好MDEA溶液的過濾,去除各種雜質(zhì);對處理量進行嚴格的控制;如若發(fā)泡現(xiàn)象產(chǎn)生,加入一定量的阻泡劑,同時也要注意控制阻泡劑的劑量,避免產(chǎn)生過多雜質(zhì)。

        ②鹽脫

        含有H2S的混合氣體和碳酸鈉溶液在吸收塔中逆流接觸進行可逆的化學反應,吸收H2S后的溶液進入再生塔,在減壓蒸汽加熱的情況下放出H2S氣體,同時脫硫劑碳酸鈉也得到再生。其反應原理為:

        鹽脫H2S方法便捷,材料經(jīng)濟,可將混合氣體中的H2S雜質(zhì)分離提純,用于制造硫磺等硫物質(zhì)。鹽脫的缺點是脫硫效率較低,適用于高濃度H2S的初步凈化。安全建[10]測試了ZnCO3、CuCO3碳酸鹽的脫硫能力,通過與ZnO脫硫效果的對比,發(fā)現(xiàn)碳酸鹽脫硫劑的硫容更大,又通過分析孔徑得出,兩種鹽分混合使用脫硫效果更好。

        ③催化氧化法

        催化氧化法是利用堿液與H2S之間的反應,先將H2S轉化成硫化物,進而在催化劑的作用下將硫化物轉化為硫磺。董群[11]在用催化氧化法脫除酸性氣體中的H2S時,發(fā)現(xiàn)補加氫氧化鈉可以代替碳酸鈉來脫去H2S。張家忠[12]根據(jù)H2S的液相催化氧化原理,測試了Mn2+、Fe2+和Zn2+在液相中對H2S的脫除,實驗結果表明,F(xiàn)e2+離子的催化性能要遠高于Mn2+和Zn2+,對于低濃度H2S的脫除有著很好的效果。

        ④焦化行業(yè)濕法脫硫

        A.PDS法

        PDS法是由我國東北師范大學自主研發(fā)的一種液相脫硫法,其所用的催化劑為雙核酞菁鈷磺酸鹽,該物質(zhì)具有Mpc-Pcm分子結構,這種結構對于H2S的液相吸收有著很高的催化活性,催化劑在脫硫過程和脫硫劑再生的過程均可起到催化效果。PDS法堿源的選擇可根據(jù)作業(yè)氣體中H2S的含量決定,如若H2S含量在6g/m3以下,可以選擇氨作用于脫硫過程;若H2S含量大于6g/m3,以碳酸鈉作為堿源可以得到更好的脫硫效率。

        PDS法的操作流程為:焦爐煤氣自脫硫塔底部進入與自上噴淋而下的脫硫液逆向接觸,脫硫液自脫硫塔底部流出,經(jīng)加熱后進入再生塔,經(jīng)過再生后的脫硫液流向脫硫塔頂部繼續(xù)作業(yè),其中的硫元素被氧化成硫單質(zhì)流入硫泡沫槽。噴淋法增大了脫硫液與氣體的接觸面積可充分讓氣體中的H2S與之反應。PDS法工藝的適用范圍廣,脫硫脫氰的效率都很高,是我國現(xiàn)代焦化行業(yè)主要使用的脫硫方法之一[13-15]。

        B.HPF法

        HPF法是由我國的企業(yè)自主研發(fā),以焦爐煤氣中原本存在的氨為堿源,操作相對簡便,經(jīng)濟性好,但此方法只適用于氣體中含硫量較低的情況,若H2S含量較高時,會導致溶液pH不穩(wěn)定,降低脫硫效率。HPF法用的催化劑是復合型催化劑,為PDS、苯二酚和硫酸亞鐵的混合物,HPF法是PDS法的一種改進工藝,原理與PDS法一致。

        崔小軍[18]在談及HPF法的應用時對其氨源的提供方式進行了一些改進,原設計是通過蒸氨過程提升煤氣中氨的含量,進而提升溶液中的氨含量,這種加氨方式會導致煤氣的溫度增加,經(jīng)預冷塔后的煤氣達不到溫度要求且溶液中游離氨量偏低,做的改進是采購鈦材氨汽冷凝冷卻器,將蒸氨直接冷卻成氨水加入到脫硫液中。

        C.ADA及改良ADA法

        蒽醌二磺酸鈉(ADA)法由20世紀50年代英國西北煤氣局和克萊頓苯胺公司共同開發(fā),是一種在國內(nèi)外廣為使用的鹽脫硫法。其堿源為碳酸鈉,吸收H2S后生成硫氫化鈉,催化劑中的五價釩可將硫氫化鈉中的硫元素氧化成單質(zhì)硫,被還原為四價的釩可以與ADA反應恢復其氧化性能,空氣中的氧氣可氧化上一步反應后的ADA使其再生,同時可吹出此體系被氧化的單質(zhì)硫。ADA法的優(yōu)點是脫硫效率較高,但也存在容易造成脫硫塔堵塞的不足。姜成旭[16]分析了ADA法造成脫硫塔堵塞的幾點原因:進氣中的H2S濃度增加、再生空氣量不夠、吸收液噴淋密度不均勻及溶液再生和過濾的操作不當。針對于這幾方面,可對ADA法進行改良,具體辦法為嚴格控制溶液組分和噴射器壓力,防止S-O-V絡合物沉淀生成,當單質(zhì)硫在溶液上面形成硫泡沫時及時進行過濾,系統(tǒng)所積存的硫膏要及時清除。

        改良ADA法是在ADA法的工藝上進行改進單質(zhì)硫的收集方式和脫硫廢液的處理方式,且在ADA中加入少量的FeCl3和石酸鉀鈉可起到穩(wěn)定脫硫液的作用[17]。

        D.FRC法

        FRC法脫硫工藝由寶鋼焦化三期工程和天津第二煤氣廠從日本大阪煤氣公司引進國內(nèi)的[19],該工藝一般采用質(zhì)量分數(shù)為2%的苦味酸(PIA)為催化劑,同樣以煤氣中的氨作為堿源,此工藝在低溫下的煤氣中脫硫脫氰效果良好,且催化劑的經(jīng)濟性好,在脫硫系統(tǒng)消耗的較少,在FRC脫硫脫氰工藝系統(tǒng)中脫除1kg的H2S僅需補給催化劑15g[20]。此工藝的缺點是作為催化劑的PIA為易爆物品,運輸成為一大難題。PIA還會侵害人的生理健康,對環(huán)境有一定的污染,其排放標準會更加嚴格。

        E.TH法

        TH法由寶鋼焦化一期工程從日本新日鐵公司引進,此工藝由Takahax脫硫脫氰和Hirohax廢液處理兩部分組成,以1,4萘醌-2磺酸鈉為催化劑,堿源為焦爐煤氣中的氨,廢液處理為在高溫高壓條件下將NH4OH、NH4CNS、(NH4)2S2O3氧化為硫酸銨,進而生產(chǎn)硫銨。TH法脫硫相比較于以上四種煤氣脫硫法脫硫效率較低,且催化劑需要進口解決,在國內(nèi)焦化行業(yè)未能普及。

        (2)干法

        相對于濕法脫硫來說,干法脫硫具有經(jīng)濟性好、操作工藝和回收單質(zhì)硫的工藝便捷、污染小等優(yōu)勢。不過干法在國內(nèi)脫硫工藝所占比例不大,因為脫硫劑更換頻繁,且再生操作繁瑣,脫硫劑與H2S不易充分反應,硫容相對濕法而言不高。干法主要分為氧化脫硫、吸附脫硫和金屬氧化物脫硫。

        ①氧化脫硫

        克勞斯法是廣泛應用于脫去地熱發(fā)電及化石燃料燃燒所產(chǎn)生的大氣污染物中H2S的干式氧化法,其原理是使部分H2S燃燒生成二氧化硫,生成的二氧化硫與未燃燒部分的H2S反應生成熔融硫,再將此時純度較高的硫回收當成一種硫資源。其反應方程式為:

        ②吸附脫硫

        在多年對H2S脫除的研究中,人們發(fā)現(xiàn)某些非金屬礦物質(zhì)也可作為H2S的脫除劑,它們脫除H2S的方式與化學試劑脫除法有所不同,是通過吸附來達到預期脫除效果。這種方法在低濃度H2S的脫除中表現(xiàn)優(yōu)良,并且非常環(huán)保,其中最具代表性的物質(zhì)有活性炭、分子篩等。

        A.活性炭

        活性炭用于工業(yè)脫除含硫氣體應用較早,但是直到20世紀70年代,Steijins等學者[21]才發(fā)現(xiàn)活性炭作為催化劑催化氧化H2S的機理?;钚蕴课綒怏w中的水后形成一層水膜,H2S在水膜中解離分解成HS-,并被活性炭活化的氧氣氧化生成硫單質(zhì)沉積在活性炭孔道內(nèi)。

        活性炭表面微孔直徑大都在10-50nm之間,有著巨大的表面積,其本身對低濃度H2S的脫除效果較好,而且肖永厚[22]在研究浸漬活性炭脫除H2S的效果時指出,利用少量浸漬劑,例如NaOH、KOH、Na2CO3等使其分布在活性炭表面可起到加速反應及提高反應選擇性的效果。NaOH和KOH等堿性物質(zhì)會促進H2S在液膜上的富集,由此達到加速吸附效果。其反應機理國內(nèi)外爭議很大,爭議點為H2S和O2的反應方式,大致為活性炭吸附了空氣當中的氣態(tài)水在其表面形成一個水膜,氣態(tài)H2S和氧氣擴散到水膜內(nèi)的微孔中,解離生成HS-和H+,O2的氧氧鍵斷裂,氧原子與HS-反應生成單質(zhì)硫來達到脫除效果。H2S吸附量跟附著在活性炭上堿基的數(shù)量有關。Yehya Elsayed[23]對活性炭做了改性,通過浸漬強堿化合物來提升其吸附H2S性能。Zulkefli等人[24]在研究浸漬活性炭脫除沼氣中的H2S污染物時,發(fā)現(xiàn)采用硫酸銅、乙酸鋅、氫氧化鉀、碘化鉀和碳酸鈉對椰子殼活性炭(CAC)進行處理,提高了該活性炭的表面選擇性,使得脫除能力比未浸漬的CAC多58.64%。鄭維重[25]同樣用浸漬法來改性活性炭吸附H2S,發(fā)現(xiàn)負載量為3% NaOH和8% Na2CO3改性活性炭穿透硫容提高了40倍。Peixuan Hao等人[26]根據(jù)孔分布分析、電感耦合等離子體、X射線光電子能譜等表征結果在活性炭吸附H2S實驗中發(fā)現(xiàn)高溫真空脫附對于飽和H2S的吸附劑是非常有效的,在高溫和真空的氛圍中,元素硫很容易在固定床中被蒸餾去除。

        B.分子篩

        分子篩同樣有著巨大的表面積,它的吸附性能可用穿透曲線來表征。由于各組分在吸附劑上的吸附能力有大小之分,存在著一個吸附競爭問題。曹文勝[27]在對比干燥和潮濕的甲烷氣分子篩脫除H2S實驗中指出,先對氣體做一個預處理,把氣體中的水分脫出之后進行H2S的脫除效果更好。Liu等[28]以硅鎂土為原料制備了4A分子篩,發(fā)現(xiàn)當硅鋁比和鈉硅比均為1.5,在90℃下晶化4h后對H2S的吸附效果最好。

        同樣浸漬法對于分子篩脫除H2S的工藝有著優(yōu)化的作用,王曉慧等[29]采用氧化銅作為活性組分,在通過浸漬和超聲處理后負載到SPA-15上,經(jīng)超聲處理后納米CuO會均勻的附著在介孔材料上,且發(fā)現(xiàn)當Cu的質(zhì)量分數(shù)為3.23%時,介孔材料的H2S穿透附著量高達278mg/g。常睿哲等[30]在開發(fā)高溫脫硫劑時,將幾種金屬氧化物負載到MCM-41和SBA-15介孔分子篩,通過BET比表面積、程序升溫還原、程序升溫脫附、程序升溫硫化、程序升溫還原硫化以及紅外光譜等測試手段,對樣品進行物性表征,最后得出含Zn氧化物的負載使得這兩種介孔材料的脫硫性能得到很高的提升。

        C.特殊材料

        Kun等人[31]利用購自中國洛陽仙瑞科技發(fā)展有限公司的纖維棉球作為吸附材料在室溫條件下測定了其對H2S的吸附性能,發(fā)現(xiàn)帶有季銨鹽和碳酸鹽離子官能團的纖維狀聚合物對H2S的脫除效果最佳。Omar等[32]發(fā)現(xiàn)了石墨烯對H2S有著高親和力,高溫下H2S在石墨烯缺陷處游離,致使H2解吸以及S原子殘留在石墨烯上;他們還利用平面波密度泛函理論研究了殘存在石墨烯上的S原子對H2S吸附的影響。Leonardo等[33]收集了由巴西石油公司研究中心提供的NaY沸石原料,篩出1.18mm-1.7mm尺寸的顆粒對H2S進行吸附研究,并利用線性驅(qū)動力模型(LDF)估算了吸附顆粒的有效傳質(zhì)系數(shù),實驗脫H2S能力最大超過6mol/kg,且實驗結果表明LDF模型能很好的表征固定床吸附數(shù)據(jù)。Zhou等[34]用動力學方法對一種由硅膠為載體,固定相為三乙醇胺薄膜的脫硫劑進行研究,發(fā)現(xiàn)載在硅膠上的三乙醇胺薄膜對H2S的吸附明顯增強,飽和吸附劑可在活性炭中再生。

        ③鋅基脫硫劑

        作為金屬氧化物的氧化鋅脫硫劑是一種非常經(jīng)典的脫硫劑,其反應原理為:

        相對于氧化鐵脫硫劑,氧化鋅脫硫劑雖然存在脫硫劑不能再生、不能在常溫下進行脫硫反應以及原材料成本略高等缺陷,但是在低濃度H2S和精脫硫的情況下有著更為廣泛的應用。據(jù)李琳琳[35]指出,納米氧化鋅是近年來出現(xiàn)的一種性能優(yōu)異的新型無機材料。由于粒徑的減小和比表面積的增大,在納米氧化鋅的表面上產(chǎn)生了大量的表面缺陷和氧空位,使得納米氧化鋅的常溫硫容遠高于分析純氧化鋅。基于工業(yè)上對脫硫劑的實際使用要求,對傳統(tǒng)直接沉淀法進行了改進,通過添加助鹽碳酸鈉溶液,解決了直接沉淀法一直以來存在的陰離子難洗滌、顆粒易團聚等缺點。Yang[36]采用了溶膠-凝膠法制備了ZnO/Al2O3并在制備的過程中添加了不同量的Ni2+,發(fā)現(xiàn)Ni2+摻雜量達到3%時,氧空位濃度增加,此時的脫硫效果最好。

        ④鐵基脫硫劑

        A.氧化鐵基

        H2S與活性氧化鐵在堿性條件下反應生成Fe2S3,再與氧氣接觸氧化生成單質(zhì)硫及Fe2O3。生成的Fe2O3可再與H2S反應,直至其活性表面被單質(zhì)硫完全覆蓋為止。如果反應是在中性或者酸性條件下進行,反應生成的不是Fe2S3,而是FeS,同時析出單質(zhì)硫。如果將FeS再生還原成Fe2O3,使脫硫劑重新恢復功能,就必須在加入純氧氣的基礎上,施以高溫才能做到,同時還會有H2S的生成。所以鐵基脫硫劑最好在堿性條件下進行。

        活性氧化鐵以七種形態(tài)存在,分別是Fe2O3、γ-Fe2O3·H2O、γ-Fe2O3、β-Fe2O3·H2O、β-Fe2O3、α-Fe2O3·H2O以及α-Fe2O3,活性氧化鐵不同種晶型和H2S反應會有不同程度轉變?yōu)镕eS或Fe2S3·H2O,其反應機理具體如下:

        H2S分子在鐵基脫硫劑活性氧化鐵的水膜中解離:

        王魯璐[37]以硫酸亞鐵溶液、硫酸和雙氧水為原料自行制備了無定形羥基氧化鐵原粉,并利用粘土將原粉定性成球狀,以此為脫硫劑脫除煤氣當中的H2S,開始的脫硫效率高達100%,但脫硫一段時間后效率明顯下降,可能為球狀鐵基脫硫劑粒徑較大,比表面積小,只在表面一層的脫硫劑發(fā)揮了功效。孫婷[38]在研究氧化鐵脫硫劑時以聚苯乙烯微球為膠晶模板制備了三維有序大孔(3DOM)氧化鐵,三維有序大孔氧化鐵具有亞微米級點陣孔道結構、孔徑均一可調(diào)的優(yōu)勢,對比普通氧化鐵,硫容可提升20%以上。馮宇[39]利用微波固相法制備氧化鐵脫硫劑,探究出脫硫劑微波焙燒溫度為500℃,F(xiàn)e2O3作為活性組分添加量為30%,焙燒時間為10min時,脫硫效果最佳。Su等人[40]采用浸漬法將鐵基脫硫劑(活性組分為Fe2O3)浸漬在多孔氧化鋁載體上,增大了脫硫劑與H2S的反應面積,該吸附劑可以將H2S去除至500ppm以下,并可在空氣中進行再生,實現(xiàn)多循環(huán)硫化/再生過程。Kanattukara等[41]研究了負載V2O5的鐵泥柱(V/Fe-PILC)對H2S的脫除效果,催化劑在220℃~300℃時的脫除效果最好且不釋放SO2,在各種物理化學表征結果來看,鐵基催化劑成功柱化黏土層。Cecilia等[42]合成了一系列HMSxFe催化劑,采用非離子模板路線合成HMS,將Fe2O3負載在中空的SiO2球上,發(fā)現(xiàn)其對H2S具有較高的選擇性氧化活性,對單質(zhì)硫有幾乎全部的選擇性,但在較長的脫硫時間中催化劑易失活,可通過控制反應溫度鈍化。Clemence等[43]根據(jù)乙醇/二氧化碳專利[44]以CNF為載體,制備了Fe-CNF低溫脫硫劑,氧化鐵呈納米分布在CNF載體上,其中C的作用為硫吸附劑和納米載體,還能有效分散氧化鐵使脫硫劑效率提升。

        B.氫氧化鐵基

        同樣作為鐵基脫硫劑的活性組分的氫氧化鐵對于H2S的脫除也有很好的效果。氫氧化鐵脫硫原理為(脫硫劑呈微堿性):

        在空氣條件下連續(xù)再生:

        石家莊化肥集團有限責任公司在尿素生產(chǎn)的過程中選用氫氧化鐵脫硫劑來脫去原料氣二氧化碳中的H2S,其公司尿素生產(chǎn)原料二氧化碳氣體自凈化車間來,其純度≥98%,H2S含量平均在150mg/m3因其含量超過了入合成塔H2S含量指標,因此在尿素生產(chǎn)裝置中增設了四臺脫硫塔以脫除H2S,使其含量符合入合成塔要求[45]。大同煤礦[46]集團公司煤氣廠采用的脫硫法是氫氧化鐵法脫硫,先將經(jīng)過洗氨、電捕焦油后的煤氣通過含有Fe(OH)3的脫硫箱,使煤氣中的H2S與吸收劑Fe(OH)3發(fā)生反應生成Fe2S和FeS,當飽和后再將脫硫劑與空氣接觸,并噴灑適量的水,鐵的硫化物又會被氧化成Fe(OH)3,脫硫劑就得到了再生,延長了脫硫劑的使用壽命。

        ⑤其他金屬化合物

        Huang[47]制備了多孔結構的含N金屬化合物TaON和Ta3N5來進行H2S的脫除,在溫度范圍為160℃~190℃的情況下脫除H2S的效果較好。Zheng[48]研究了H2S吸附在摻雜堿金屬(Li、Na、K、Rb和Cs)的g-GaN單層上的幾何結構、磁性和光學性質(zhì),發(fā)現(xiàn)摻雜堿金屬后吸附性能有顯著提高。于書敏[49]利用一種名為MXene的二維過渡金屬碳化物、氮化物為載體,因其具有高導電性、較大的比表面積和較多的表面基團,所以將Ti2NO2嵌在此材料上對H2S進行物理吸附,且采用第一性原理計算的方法研究了過渡金屬Sc、V修飾前后的Ti2NO2MXene材料對H2S氣體分子的吸附和解離行為,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過Sc、V的修飾后提升了材料對H2S的吸附能力,HS*在經(jīng)過V修飾的Ti2NO2表面的解離勢壘低于Sc修飾的Ti2NO2,V/Ti2NO2在未來H2S吸附解離材料中可脫穎而出。尹夢雪[50]采用浸漬法研制了Cu/Al2O3催化劑,催化劑經(jīng)煅燒后呈一種典型的介孔材料,CuO和Cu2O高度分散在催化劑表面,經(jīng)XRD和XPS表征后證明Cu/Al2O3是一種低溫催化氧化H2S的高效材料,穿透硫容可達220.92mg/g。陳孫維[51]利用共沉淀法制備了鈷(Co)基脫硫劑,并將鋅元素和鈰元素引入鈷基脫硫劑,發(fā)現(xiàn)只有在Zn和Ce元素共摻的情況下,鈷基脫硫劑才會有一個顯著的效果提升,Zn2+和Ce4+分別取代了Co2+和Co3+,形成了諸多氧空位且脫硫劑的表面化學結構的改變也促使了鈷基脫硫劑效果的提升,其穿透硫容是純Co3O4的3.35倍。

        3.結語

        現(xiàn)如今日益嚴重的H2S所導致的大氣問題、腐蝕問題及危害人體健康問題逐漸浮現(xiàn)在大眾的視野當中,混合物中H2S的清除成為了熱度的話題,其難度在于特定環(huán)境下H2S的清除、脫除劑的再生以及脫除劑的時效。目前在我國焦化行業(yè)和其他化工行業(yè)中,濕法脫除硫化氫的應用范圍比較廣,但是由于其再生條件苛刻所導致的經(jīng)濟性差和排放等問題逐漸顯露,從干法為出發(fā)點的硫化氫脫除研究逐漸增多,脫除劑再生便利可能為干法脫硫的一個最大優(yōu)勢,有可觀的研究前景,但脫除效率方面還有待更多深入研究去提高。

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