超聲波輔助共沉淀法制備高溫煤氣脫硫劑鐵酸鋅.pdf

1、能源問(wèn)題是當(dāng)代社會(huì)的一個(gè)核心問(wèn)題。中國(guó)能源的儲(chǔ)量、能源結(jié)構(gòu)、較落后的能源轉(zhuǎn)換方式和運(yùn)行機(jī)制與開(kāi)發(fā)技術(shù)等，使中國(guó)經(jīng)濟(jì)面臨重大挑戰(zhàn)。潔凈煤技術(shù)是使煤炭作為一種能源為達(dá)到最大潛能的利用而將所釋放的污染物控制在最低水平，實(shí)現(xiàn)煤的高效、潔凈利用的新型技術(shù)。我國(guó)70％以上的能源依靠煤炭，因此大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)有非常重要的意義。煤氣凈化是其中的重要部分，而高溫煤氣脫硫又是煤氣凈化的關(guān)鍵問(wèn)題之一，高溫煤氣脫硫劑的研發(fā)是非常重要的，受到了廣泛的關(guān)注。

2、 目前，高溫煤氣脫硫劑的研制與開(kāi)發(fā)已從單金屬氧化物逐漸轉(zhuǎn)移到復(fù)合金屬氧化物上，其中鐵酸鋅脫硫劑由于兼?zhèn)淞搜趸\和氧化鐵二者的優(yōu)勢(shì)，具有高脫硫精度、高硫容和高反應(yīng)活性，而成為最具代表性的復(fù)合金屬氧化物脫硫劑。 本論文研究了在超聲波作用下共沉淀得到鐵酸鋅前驅(qū)體，焙燒得到脫硫劑的活性組分鐵酸鋅，所得的鐵酸鋅基本形成了尖晶石結(jié)構(gòu)。進(jìn)而以鐵酸鋅為脫硫劑的活性組分，用高嶺土作為結(jié)構(gòu)助劑制備了高溫煤氣脫硫劑鐵酸鋅。通過(guò)XRD和SEM等測(cè)試

3、手段對(duì)脫硫劑進(jìn)行物性表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，焙燒溫度、焙燒時(shí)間塒鐵酸鋅的晶粒大小和脫硫性能有較大影響。并在固定床反應(yīng)器中模擬煤氣氣氛下進(jìn)行了脫硫劑的脫硫和再生的研究，得到如下結(jié)論: 1.用超聲波輔助共沉淀法制備鐵酸鋅是可行的，所制備得到的鐵酸鋅脫硫劑是一種性能優(yōu)良的高溫煤氣脫硫劑。 2.欲獲得較高硫容的ZnFe2O4脫硫劑，活性組份含量應(yīng)選在35％左右，加入少量淀粉有利于提高脫硫劑的活性。 3.在超聲波共沉淀過(guò)程中得

4、到組分均勻，顆粒細(xì)小的鐵酸鋅前驅(qū)體，在馬弗爐煅燒下形成了晶形完整的尖晶石結(jié)構(gòu)。得到的鐵酸鋅晶粒大小較均勻，粒徑范圍在40到80nm，晶粒呈球形。 4.用超聲波輔助共沉淀制備的鐵酸鋅與常規(guī)方法制備的鐵酸鋅相比，前者的晶相更完整，晶體粒子更為均勻。表明超聲波對(duì)鐵酸鋅晶體的結(jié)構(gòu)生成有明顯的促進(jìn)作用。 5.采用超聲波輔助共沉淀法得到的鐵酸鋅高溫煤氣脫硫劑在固定床脫硫反應(yīng)中表現(xiàn)出較穩(wěn)定的脫硫性能，當(dāng)進(jìn)口H2S濃度為3023ppm時(shí)