超聲輔助浸漬法制備γ-Al2O3負(fù)載銅錳基吸附劑及其脫硫性能的研究.pdf

1、氣化煤氣與熱解煤氣共制合成氣的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了原料組成和能量的合理梯級(jí)利用，而且大幅度提高了系統(tǒng)的綜合利用效率，是煤炭高效清潔經(jīng)濟(jì)利用的必然趨勢(shì)。煤基氣體的中溫脫硫凈化是其中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一，針對(duì)脫硫劑使用過程中存在的中溫脫硫效率低、熱穩(wěn)定性不好、再生困難等，探索新脫硫用吸附劑的制備方法以獲得硫化性能優(yōu)良、可循環(huán)利用的吸附劑具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　 超聲波是利用超聲的空化效應(yīng)，使液體內(nèi)部產(chǎn)生的空穴和小

2、氣泡在振動(dòng)、膨脹、壓縮和崩潰閉合的過程中產(chǎn)生高溫、高壓和強(qiáng)烈的沖擊波及微射流，為一般條件下難以實(shí)現(xiàn)或不可能實(shí)現(xiàn)的物化反應(yīng)提供了一種新的特殊的能量。在脫硫劑的制備過程中引入超聲作用將會(huì)對(duì)其物化性能有所改變，進(jìn)而影響其硫化性能。本課題以γ-Al2O3為載體，研究了超聲輔助和常規(guī)浸漬法制得的錳、銅基吸附劑的物化特性及其硫化性能，并對(duì)兩種制備方法獲得的吸附劑間的差異進(jìn)行了比較，得到的系列研究結(jié)果如下:
　　 超聲浸漬法制得的吸附劑脫硫精

3、度高、硫容大，硫化性能較常規(guī)浸漬法有明顯的改善，活性組分的有效利用率提高了33.50％;超聲輔助的浸漬可以增大其活性組分的負(fù)載量(提高了12％以上)，提高吸附劑的比表面積(增加了7.42％)和孔容(增加了76.67％)，使脫硫劑顆粒均勻分散;但對(duì)活性組分的晶型無影響，兩種方法制得的錳基吸附劑的活性組分均為MnO2，經(jīng)400℃硫化后主要以MnS2和MnS的形式存在。
　　 超聲輔助浸漬法制備過程中，活性組分、超聲功率、超聲時(shí)間、焙

4、燒溫度等操作條件對(duì)吸附劑的硫化性能均有影響，醋酸鹽是較為適宜的超聲浸債法制備脫硫劑用活性組分的前驅(qū)體;活性組分的上載量隨著超聲功率的增加和時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，與活性組分的晶相關(guān)系不大，但超聲時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)少量的團(tuán)聚現(xiàn)象;比表面積和比孔容隨著超聲功率的增加而增大。
　　 醋酸錳活性組分前驅(qū)體、超聲浸漬功率為15Ow、超聲時(shí)間為1h、焙燒溫度為4O0oC時(shí)制得的吸附劑脫硫性能最佳。
　　 金屬氧化物硫化過程中，H2較強(qiáng)的還原性

5、能會(huì)導(dǎo)致活性組分晶相的改變，錳基吸附劑中活性組分在硫化過程中經(jīng)歷了MnO2→MnO的轉(zhuǎn)變歷程，錳銅基吸附劑經(jīng)歷了MnO2→MnO以及CuO→Cu2O→Cu的轉(zhuǎn)變歷程，活性組分以MnO2、MnO、CuO、Cu2O和Cu混晶形式存在，而錳銅之間沒有明顯的相互作用。錳基和錳銅基吸附劑，在含H:氣氛下的脫硫精度和脫硫效率明顯低于無H:氣氛下，這主要與活性組分被還原為MnO和Cu的形態(tài)有關(guān)。Cu的低硫化活性不利于硫化反應(yīng)的發(fā)生，而MnO的硫化高活