干法脱硫V<,2>O<,5>/AC催化吸附剂的CO再生和硫磺制备的研究

来源 :中国科学院山西煤炭化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sihuajian
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煤炭是我国最主要的一次能源,其燃烧所排放的SO2对人类和生态环境造成了严重的危害,因此对SO2排放的控制是我国能源及环保领域的重点工作之一。目前已有许多烟气脱硫技术,其中可再生干法烟气脱硫技术由于其耗水量少,无二次污染等优势,成为了烟气净化技术发展的方向之一。前期研究表明,V2O5/AC催化吸附剂由于在燃煤锅炉的排烟温度(120~200℃)范围具有良好的脱硫脱硝活性,脱硫后的V2O5/AC催化吸附剂可通过再生再次投入使用,而再生方法的选择关系到催化吸附剂的后续脱硫活性、稳定性等问题,因此再生技术是工业化应用的关键技术之一。   前期研究结果表明,炭基催化吸附剂的再生本质都是C还原H2SO4,在再生过程中有中间产物CO生成,而且CO在其它催化剂(如以Al2O3为载体担载过渡金属的催化剂等)上也可以还原SO2生成单质硫。因此,选择CO再生,可能促进H2SO4的还原并抑制C的烧蚀,并同时将再生的SO2还原为单质硫。同时,由于前期研究表明,吸硫后的V2O5/AC催化吸附剂可通过H2再生恢复其脱硫活性并同时制备资源化产物硫磺。于是在此基础上,本论文研究了煤气中的另一主要组分CO用于吸硫后V2O5/AC催化吸附剂的再生以及CO与再生SO2在V2O5/AC催化吸附剂上的反应,主要得到以下结论:   (1)与热再生相比,CO再生后V2O5/AC催化吸附剂仍能保持较高的脱硫活性及良好的稳定性。CO最优的再生条件是350℃,0.15%CO/N2气氛中再生90min。但即使是CO再生,V2O5/AC催化吸附剂上仍有部分硫不能再生。   (2)CO再生优于热再生的本质是:CO再生促进了催化吸附剂上含硫化合物的脱附,同时还在一定程度上抑制了炭的损耗,保护了催化吸附剂的炭载体。   (3)温度350℃,CO/SO2的摩尔比为2.0是V2O5/AC催化吸附剂催化CO还原SO2生成硫磺的适宜条件,此时硫磺收率最高。   (4)V2O5/AC催化吸附剂需通过CO与SO2共同作用形成新活性相才具有较高的催化CO还原SO2为元素硫的活性,新活性相的形成可能遵循先还原后硫化的途径,CO还原SO2的反应可能是以COS为中间体的中间产物机理。
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