超臨界水浸漬法制備錳基中溫脫硫劑的研究.pdf

1、超臨界水(Supercritical Water，SCW)具有許多獨特的物理化學性質，如粘度、密度、擴散系數(shù)、溶劑化能力等性質隨溫度和壓力變化十分敏感，粘度和擴散系數(shù)接近氣體，而密度和溶劑化能力接近液體，其在制備超細微粒材料領域中得到廣泛應用。與傳統(tǒng)方法相比，超臨界流體技術制成的微粒具有粒徑小、粒度均勻、顆粒化學成分不易被破壞、幾乎無殘留溶劑等諸多優(yōu)點。所得產品毋須干燥、粉碎，生產過程無三廢產生，是一種具有廣闊發(fā)展前景的環(huán)保技術。利用超

2、臨界水較高的擴散系數(shù)，低的粘性和低的表面張力，有利于傳質過程進行，可以一步將金屬氧化物負載到活性炭和Al2O3上，一次性制備出負載型催化材料。利用超臨界水制備催化劑的過程中不用添加任何有毒的溶劑，不需干燥，煅燒處理，過程簡單。
　　 煤氣化被認為是最有前景的潔凈煤利用技術，而煤氣脫硫凈化技術是其中的關鍵組成部分。中高溫煤氣脫硫主要是指借助于中高溫下單一或復合的金屬氧化物與硫化氫或其它硫化物反應以達到將其從氣相中脫除的目的。脫硫效

3、率、硫容、機械穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、操作條件(溫度、壓力等)、再生性能等是評定脫硫劑優(yōu)劣的重要指標。脫硫劑的制備方法對脫硫劑的物理性能參數(shù)及動力學性質影響很大，傳統(tǒng)方法制備的脫硫劑在中溫范圍使用時，存在機械強度低，抗磨損性能差以及再生溫度高等缺點。
　　 基于以上分析，本文旨在利用超臨界水特殊的反應性能探索負載型脫硫劑的新型制備方法，選取氧化錳作為脫除H2S的主要活性組份，考察超臨界水浸漬法制備的脫硫劑在固定床反應器中模擬煤氣氣氛

4、下的硫化性能。使用BET、XRD、SEM、機械強度等手段對脫硫劑表征。得到如下主要結論：
　　 1)超臨界水法制備的負載型脫硫劑，活性組分上載量較高，脫硫效率較好，脫硫精度較高，穩(wěn)定性較好。
　　 2)在本實驗所考察范圍內，前驅體溶液濃度0.25g/ml，制備溫度350℃，制備時間30 min，前驅體溶液體積100ml為最佳制備條件。
　　 3)新鮮和再生后的脫硫劑MnO2/γ-Al2O3的機械強度明顯優(yōu)于載體。

5、
　　 4)在5個硫化-再生循環(huán)試驗過程中，脫硫劑脫除硫化氫的效率呈緩慢下降趨勢，但最終仍能保持在初始硫容的 80[％]左右。
　　 5)硫化溫度對脫硫劑的硫化活性影響較大，從300℃提高到550℃時，脫硫劑的H2S出口濃度低于10ppm的硫化時間由380min延長到465min。
　　 6)較高空速可以有限地提高脫硫劑的穿透硫容，但空速過高時會使脫硫劑的脫硫效率下降，空速為3000h-1時，脫硫劑硫容最高。