硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的恶臭气体,对人体而言毒性很大,而且易燃易爆,极易腐蚀金属,堵塞管道,工厂排放的尾气里及天然气即使含有少量的硫化氢也会对环境造成很大污染,有时甚至因为低浓度的硫化氢存在而浪费了很多资源。所以硫化氢的排除尤其是低浓度的硫化氢的排除是急需解决的问题而用活性炭作为催化剂氧化硫化氢则被充分的研究和应用,它具有成本低,操作简便,脱硫效率高等优点。 本文在前人的研究基础上,用活性炭为催化剂,在以下四个不同角度对活性炭脱除硫化氢的原理做了研究,主要研究内容如下: 一 氧气充足和不足的情况下活性炭脱除硫化氢的研究 研究了氧气充足和氧气不足的两种情况下活性炭对硫化氢的脱除,考虑了温度的影响,不同浸渍剂的影响以及原料气中二氧化碳的存在对反应的影响,活性炭在有氧情况下,温度在120℃硫容量最大,在两种情况下,用K₂CO₃改性后的活性炭硫容量都最大,二氧化碳的浓度越高,两种情况下的硫容量都越低,在氧气充足的情况下,湿度的增加能提高硫容量,但在缺氧的情况下反而使硫容量降低。最后在两种情况下对活性炭的再生做了考察,在缺氧情况下,四次再生后仍能保持较高活性,而在有氧情况下,容易失活。 二 从含二氧化碳原料气中脱除硫化氢的研究 用活性炭从含二氧化碳的气体中脱除低浓度的硫化氢是一种经济有效的方法。分别在低温（25℃）和高温（500℃）下研究了二氧化碳对活性炭脱除低浓度硫化氢的影响,在两种条件下,二氧化碳的作用是完全不一样的。在常温下二氧化碳的酸性起着主要作用,其它条件一定时,二氧化碳含量越高,硫容量越低;湿度在20%左右活性炭的硫容量达到最大。但是用NaOH等改性的活性炭硫容量变化不大。在高温时,二氧化碳的氧化性起着主要作用,硫容量随着二氧化碳浓度和湿度的增加而增加。 三 过渡金属改性的活性炭脱硫化氢的研究 研究了过渡金属改性后的活性炭的催化氧化脱硫化氢的性能,通过两种不同的改性方法使过渡金属离子负载在活性炭上:一种是直接用过渡金属离子的水溶液浸渍活性炭,一种是加入Al₂O₃粘合剂的方法将过渡金属离子负载在活性炭上,结果表明:第一种改性方法硫容量比未浸渍的活性炭都有提高,而Zn离子浸渍的活性炭硫容量是最大的;第二种方法改性的活性炭只有Cu和Ag离子改性后的硫容量得到提高,其它反而论文题目下降。根据两种方法产生的结果最后推测了过渡金属离子在活性炭上脱除硫化氢的可能机理。 四脱硫化氢活性炭的再生方法研究 采用了溶剂再生法和气体再生法对脱硫化氢失活后的活性炭进行再生,溶剂再生时所用溶剂为凡仇溶液、州03溶液以及Na0H溶液,结果表明Na0H溶液不能使活性炭得到再生,而氏q溶液、洲q溶液能够通过氧化的方法使活性炭得到再生;气体再生时所用气体分别为高纯从,含20呱的蝇以及凡,它们再生的原理分别是热再生,通过氧化单质S再生和通过还原单质S再生。再生效果最好的是30%的洲氏溶液和氏,它们能将活性炭孔道内单质S分别脱出69 .8%和81 .2%,再生后的活性炭硫容量能超过原来的70%。再生后活性炭的比表面积和州值是再生性能的两个重要指标。 通过上述的研究工作,能够更加清楚的认识到活性炭脱硫化氢的原理以及各种因素的影响,从而为进一步工业应用积累基础数据。关键词:硫化氢活性炭;氧气;二氧化碳;过渡金属;再生一ll