PDF《ΑΧ 脱硫剂的还原再生 ΧυΟ 》

1 实验部分 ???脱硫活性评价 将活性焦担载 ≤ ∏ ? 新型脱硫剂?? ???? 置于反应器中部? 恒温???ε ?????? ≥? ?? ? ? !空气以及 ? ?气分别通 过质量流量计计量后混合?混合气体≈组成为 ???? ? ? ? ? ≥? ?? ?? ? ?? ? ? 为平衡气? 空速?????? ? ???# ???从反应器上部进入反应床? 与脱硫剂进行反应Λ 反应前后气氛中 ≥? ?!? ? 以及 ≤ ? 浓度采用英国产燃气分析仪??? ??

2 ? ? ? ± ? ? ?* ? ÷ ≤ ?? ?∏ ? ? ? ?? ? ?? ? ??? ? ?连续检测Λ ???硫化后 ≤ ∏ ? ? ? ≤ 的再生 硫化后的脱 硫剂分别在 ? ?和?? ? ?? ? ? ?? 种气氛流量均 为???? ? ? ? ? ??气氛中?于不同温度下进行再 生?再生时间均为 ??? ? ?Λ再生后的脱硫剂仍在 ???ε 与模拟烟气进行二次脱硫反应?记录出口 气体 ≥? ? 浓度随时间的变化Λ ???* °? 实验分别对载体?≤!新鲜≤∏???≤和硫化后 ≤ ∏ ? ? ? ≤ 样品进行了程序 升温还原?* °? ?实验Λ??? ? ? ? ? ? 的??? ? ? ??? ? ??? ?为平衡气?气氛通入装有 ??? ? 样品的 石英管进行反应?反应后气体经一冷阱去除生 成的水? 进入气相色谱?上 海计算所产?≤ ?????通过 * ≤ ? 测定还原过程 ? ? 的消耗? 样品以 ?ε ? ? ? ? 升至终温 ???ε Λ ? ??÷ ? ? 表征 使用日本理学电机 ?? ? ? ?2Χ? 旋转阳极 ÷ 射线衍射仪?≤ ∏ ?Α辐射? ?? 滤波????? ???? ? ?对样品中的晶体物相进 行测定Λ ?? ? 热重实验*?实际在法国≥∞* ? ? ? ? 公司生产的 * ?? ?? 热分析仪上进 行?气氛为 ?? ? ?? ? ? ?流速 ??? ? ? ? ? ??样品升 温速率 ?ε ? ? ? ?Λ ???比表面和孔径测定 通过 ? ? ? ? ?? ? ? ?

2 ? ? ?°≥? °???? 型自动吸附仪测定样品对液氮 的吸附等温线?? ?????ε ??用?∞* 法计算样 品的比表面积?用?? ? 法求得孔分布Λ

2 结果与讨论

211 ? ?气氛下的还原再生 新鲜 ≤ ∏ ? ? ? ≤ 脱硫剂硫化完全后?分别于 ???ε !???ε !???ε ? ?气氛中再生后重新用于 脱硫?结果示于图 ?Λ 二次脱硫活性随温度的变 化为????ε ? ???ε ? ???ε ????ε 再生有相对 较高的二次脱硫活性?但与初活性相比?仍出现 大幅度下降Λ 实验还对完全硫化以及不同温度再生后样 品中的残硫分别进行了测定Λ 完全硫化样含 ≥ ?? ? ?为???? ????ε 再生后残硫≥?? ? ?为???? ????ε 为???? ????ε 为???? Λ 可见硫 的再生程度随温度由 ???ε 升至 ???ε 而显著 增加?对应二次脱硫活性亦出现明显提高Λ当再 生温度继续提高至 ???ε ?尽管再生程度较 ???ε 仍略有提高?但脱硫活性反而出现明显下 降Λ 因此?? ?再生后二次脱硫活性并非唯一取 决于硫的再生程度Λ ∞÷ ? ?≥ 表征结果显示?≤ ∏ ? ? ? ≤ 在??气 氛中加热至 ???ε 便有单质 ≤ ∏的生成≈?? ?且随 温度的提高?单质 ≤ ∏所占比例渐增?≤ ∏微晶 聚集程度增加Λ 用作催化活性物质的金属和化 合物虽然熔点并不低?但它们的 * ? ? ? ? ?? 温度?Τ ? ?和?∏????温度?Τ ??并不高≈?? Λ ≤ ∏的熔 点为 ??????Τ ? 仅????????ε ??在Τ?温度 时?固体在表面的扩散变得显著?在很小的单个 粒子中可能形成接近球形的多面体?正八面 体??使表面变得平滑?开始发生聚集Λ 在接近 Τ ? ????ε ?时?固体的体相扩散很显著?粒子极 易聚集?变为更大的颗粒Λ 而≤∏?或≤∏?? ?熔 点与金属铜相比较高?相对较难聚集Λ 对???! ??? 和???ε 再生后的脱硫剂进行的比表面和 孔径分布测定结果并未看出有明显差异?因此? 活性组分的聚集可能是再生后活性下降的主要 原因?但这种聚集并未引起比表面和孔径分布 的明显变化Λ ? ?气氛再生时?反应器出口除检测到 ≥? ? 放出外?同时伴随 ≤ ? 的产生?且随再生温度的 升高?出口 ≤ ? 浓度渐增Λ 图?示出硫化后 ≤ ∏ ? ? ? ≤ 在??气氛中的 * °? 结果?≥? ? 和≤?脱附曲线均在 ???ε 出现一峰?说明再生过 程依反应???和???进行Λ 值得注意的是再生气 中≤?浓度远低于 ≥? ? 浓度?可能伴随反应??? 发生?实验过程中通过 ≤ ??? ? ?? 水溶液也定性 检测到 ≤ ? ? 的存在?但并未对其定量化? ?≤ ∏ ≥? ? ? ?≤ ψ ≤ ∏ ?? ? ?≥? ? ? ?≤ ? ??? ≤ ∏ ≥? ? ? ?≤ ψ ≤ ∏? ≥? ? ? ?≤ ? ??? ≤ ∏ ≥? ? ? ?≤ ? ψ ≤ ∏? ≥? ? ? ?≤ ? ? ??? 图?显示?高于 ???ε ?再生气中 ≤ ? 浓度 随温度升高单调急剧增加?可能源于较高温度 下载体 ? ≤ 表面含氧官能团的脱除≈?? Λ * °? 曲线与温度轴所围面积为脱硫剂吸 附≥? ? 总量?再生后脱硫剂的残硫随再生温度 的升高而降低?为定量描述这一关系?再生程度 定义为某温度下 ≥? ? 的脱附量与 ≥? ? 吸附总 量之比Λ 再生程度随再生温度变化的计算结果 见图?Λ再生温度为???ε 时?再生程度仅为 ? ? 环境科学?? 卷图?再生温度对 ≤ ∏ ? ? ? ≤ 脱硫活性的影响 ?? ??? ∞? ? ? ? ? ??? ? ?? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ∏ ? ? ?? ≥? ? ? ? ? ?√? ?? ? ? ? √? ? ? ??≤ ∏ ? ? ? ≤ 图?硫化后的 ≤ ∏ ? ? ? ≤ 的*°? ?? ??? * °? ??≤ ∏ ? ? ? ≤ ? ?? ?? ? ? ≥? ? ??? ????ε 增至 ??? ????ε 为???? ?这与前 述再生后脱硫剂残硫化学分析结果基本一致Λ 图?示出不同温度再生后脱硫剂的 ÷ ? ? 结果????ε 再生后脱硫剂无明显晶体衍射峰? 而???ε 和???ε 出现明显的单质 ≤ ∏衍射峰? 且???ε 衍射峰变得更为尖锐?表明 ≤ ∏晶粒聚 集明显Λ 结合前述结果?不难得出尽管 ???ε 再 生后活性组份在 ? ≤ 表面呈现较好的分散性? 但因再生程度低?活性组分 ≤ ∏ ? 浓度较低?脱 硫活性仍较低????ε 再生后再生程度显著增 加?同时活性组分开始出现明显聚集?但因前者 与后者相比仍占优势?故而脱硫活性远高于 ???ε 情形?再生温度提高至 ???ε 时?再生程 度的增加已不明显?但单质 ≤ ∏聚集严重?致使 活性表面下降Λ 总之?再生温度以 ???ε 最佳Λ