活性炭吸附催化氧化法处理低浓度HS研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:sorkayi
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本文针对炼油厂停工检修阶段恶臭污染现状,利用活性炭吸附催化氧化技术对实验室模拟含H2S恶臭气体的治理进行了初步研究。 通过实验考察了活性炭纤维和不同来源活性炭的穿透行为,利用KOH、NaOH、Na2CO3等碱性物质和FeCl3、CuCl2、Cu(NO3)2等过渡金属化合物对活性炭进行浸渍改性并对比了改性效果,通过Cu(NO3)2和HNO3联合改性制备了优良的脱硫剂,考察了活化温度、床层高度、预浸湿、反应温度、空速、O2、H2S浓度等因素对脱除H2S的影响,通过Boehm滴定、表面pH测定、XRD、XPS、元素分析等手段对活性炭进行了表征,对生成产物和反应机理进行了探讨。 试验结果表明:不同形式和来源的活性炭脱H2S效果不同,颗粒尺寸越小吸附H2S性能越好,木质和果壳活性炭脱H2S性能高于煤质活性炭;7%Na2CO3浸渍可显著提高粘胶基活性炭纤维穿透性能,900℃热处理后活性炭纤维穿透时间增长至220min以上:经2%KI浸渍改性后,SDA-1的穿透时间从近300min增加到1040min;浸渍负载Cu改性SDA-5效果明显,10%Cu(NO3)2改性SDA-5的穿透时间是未改性的8倍;H2S平均入口浓度为2277 mg/m3时8%Cu(NO3)2和HNO3联合改性SDA-5的穿透性能是未加Cu(NO3)2改性活性炭的13.5倍。浸渍CuCl2活性炭吸附H2S后有单质硫生成,可能是铜催化活化氧使H2S被氧化,当生成的硫阻塞了微孔后反应停止。Cu(NO3)2对于不同活性炭的改性效果是相同的,与活性炭的来源没有关系。浸渍后铜主要以CuO的形式固定在活性炭上,H2S与CuO反应生成CuS使催化剂失活。经600℃活化的负载Cu(NO3)2活性炭穿透性能较差,原因是改性后的活性炭热稳定性差。Cu(NO3)2和HNO3联合改性改变了活性炭的孔径分布和表面化学环境,H2S全部生成了单质S和硫的氧化物。随着活性炭床层高度增加,空速减小,H2S入口浓度降低,穿透时间增大,硫容量提高;SDA-5加水量为1.0mL水/g时穿透时间最长;改性后活性炭无O2时的穿透时间约为有O2时的1/10。
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