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本文研究了COS在La(OH)3及La(OH)3/γ-Al2O3催化剂上的水解活性,考察了O2、H2S、SO2等对水解反应的影响,并与传统的γ-Al2O3催化剂进行比较,采用BET、TPD和FTIR等技术对催化剂进行表征。另外,研究了La2O2S及La(OH)3的本征动力学,初步探讨了La(OH)3催化剂上的COS水解反应机理。
主要研究结果如下:
(1)La(OH)3催化剂具有较好的COS水解活性以及良好的抗氧和高温耐SO2中毒能力。
(2)La(OH)3/γ-Al2O3催化剂的COS水解性能明显优于传统的γ-Al2O3催化剂,在50℃、空速为20,000h-1,COS浓度为300ppm实验条件下,COS能完全转化,不仅具备了γ-Al2O3催化剂的良好的低温水解活性,而且还具备了较好的抗氧能力和高温耐SO2中毒的能力。
(3)在90~120℃之间,COS在氧硫化镧催化剂上COS水解的本征动力学方程式为:
rCOS=dX/d(W/FCOS,0)=1.97×106PCOSexp(-47790/RT)
在60~90℃之间,COS在氢氧化镧催化剂上COS水解反应的本征动力学方程式为:
rCOS=dX/d(W/FCOS,0)=2.78×105PCOSexp(+30594/RT)
(4)氢氧化镧催化剂上COS水解反应机理是服从Rideal-Eley机理的,即反应是通过吸附态的组分H2O和气相中的组分COS相互作用而进行。