載體對Pd-Fe雙金屬吸附劑中溫煤氣脫汞活性及再生性能影響的研究.pdf

1、煤氣化是現(xiàn)代煤化工的基礎(chǔ)，是應(yīng)用最廣泛的潔凈煤技術(shù)之一，具有效率高，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點。而煤氣化過程中的煤氣是還原性氣氛，比煤燃燒產(chǎn)生的氣量小，導致其釋放的單質(zhì)汞遠高于燃煤煙氣。單質(zhì)汞具有神經(jīng)毒性和生物累積性，對人類健康和生態(tài)環(huán)境具有嚴重危害；單質(zhì)汞又具有極高的揮發(fā)性、微溶于水和化學性質(zhì)穩(wěn)定等特點，與其他形式的汞相比，其最難除去。因此，研發(fā)脫汞性能優(yōu)異的吸附劑顯得尤其重要，同時為了使汞脫除劑在工業(yè)中能夠得到應(yīng)用，大大的降低商業(yè)化運營成本，對

2、汞吸附飽和后的吸附劑進行再生處理，研究具有良好再生性能的脫汞劑具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本課題組前期考察了用等體積浸漬法、共沉淀法和溶劑熱法制備Pd-Fe雙金屬吸附劑在中溫模擬煤氣中的脫汞性能，實驗結(jié)果證明Pd-Fe雙金屬吸附劑優(yōu)異的脫汞活性，同時進一步研究了吸附劑制備條件和脫汞實驗條件對吸附劑脫汞活性的影響。本論文在此基礎(chǔ)上選擇以Beta分子篩、活性炭和γ-Al2O3作為載體，以貴金屬Pd和Fe2O3作為脫汞活性組分，用等體積浸

3、漬法和共沉淀法制備Pd-Fe雙金屬負載型吸附劑，重點考察了三種載體對吸附劑脫汞活性和再生性能的影響以及氣氛對吸附劑脫汞活性的影響，并結(jié)合XRD、CO脈沖吸附、FTIR、XPS、BET和 Hg0-TPD等表征結(jié)果，探討載體對吸附劑的影響。得到如下主要結(jié)論：
　　（1）載體對等體積浸漬法制備Pd-Fe雙金屬吸附劑的脫汞活性具有明顯的影響。Pd-Fe/AC吸附劑的脫汞活性最好，脫汞效率在480 min后可以保持在95％左右。其次是Pd-

4、Fe/Beta吸附劑，脫汞效率在480 min后可以保持在90%左右。Pd-Fe/Al2O3吸附劑的脫汞活性最差，脫汞效率在480 min內(nèi)從98%減小到75%。分析結(jié)果表明，Pd-Fe/AC吸附劑上活性組分Pd0的表面含量最高，Pd-Fe/Beta次之，Pd-Fe/Al2O3最小，同時Pd在Pd-Fe/AC吸附劑的分散度最好，Pd-Fe/Al2O3最差，從而導致Pd-Fe/AC的脫汞活性最好，Pd-Fe/Al2O3的脫汞活性最差。

5、r>　?。?）載體對等體積浸漬法制備Pd-Fe雙金屬吸附劑再生性能影響較大。其中Pd-Fe/AC的再生性能最好，第一次脫汞效率在400 min內(nèi)仍保持在95%以上，經(jīng)過4次再生后，脫汞效率逐漸降低但仍保持在80%左右。其次是Pd-Fe/Beta吸附劑，初次脫汞效率在400 min內(nèi)保持在90%左右，經(jīng)過4次再生后，其脫汞效率逐漸降低但仍保持在75%左右。而Pd-Fe/Al2O3吸附劑再生性能最差，經(jīng)4次再生后，其脫汞效率僅為25%。其原

6、因是在再生實驗中，Pd-Fe/Al2O3吸附劑上生成了較多的PdS,導致活性組分Pd0含量降低，而PdS在脫附中不能分解產(chǎn)生Pd0，從而Pd-Fe/Al2O3吸附劑的脫汞效率下降快，再生性能較差。
　　（3）共沉淀法制備雙金屬吸附劑載體對其再生性能的影響較小，且其規(guī)律一致。Pd-Fe/AC吸附劑初次脫汞活性在400 min內(nèi)保持在95%以上，經(jīng)過4次再生后，其脫汞效率逐漸降低但仍保持在80%左右。Pd-Fe/Beta和Pd-Fe/

7、Al2O3吸附劑的初次脫汞活性在400 min內(nèi)保持在90%以上，經(jīng)過4次再生后，其脫汞效率逐漸降低但仍保持在75%左右。
　?。?）煤氣中H2S，H2和CO對共沉淀法制備Pd-Fe/AC、Pd-Fe/Beta和Pd-Fe/Al2O3吸附劑脫汞活性的影響規(guī)律基本一致。H2S氣氛對吸附劑脫汞活性有明顯抑制作用，這可能是加入的H2S與Fe2O3反應(yīng)生成S0，S0與Pd0反應(yīng)生成PdS使活性組分Pd0中毒，從而致使吸附劑的脫汞效率下降。