煤利用过程汞排放是环境中汞污染主要来源之一。在煤热解气化过程中,煤中的汞会以气态或者化合物的形式被释放挥发出来,并最终存在于高温气化煤气中。在高温强还原性气体组分下,汞的催化氧化过程变得困难,而采用脱汞吸附剂则存在效率较低,温度窗口较窄,适用范围较窄,再生性能较差等问题。可再生型高温高效脱汞吸附剂的研究开发是目前研究热点,对探究汞的脱除机理研究和相关技术研发均具有重要的研究价值和科学意义。考虑到多金属氧化物,尤其是过渡金属氧化物具有环境友好、成本低廉、载氧能力高等特点,适用于制备可再生型高温高效脱汞吸附剂。本课题选取了强储氧能力的CeO_x、高克劳斯反应活性的FeO_x、高氧化能力的CoO_x和MnO_x作为研究对象,结合孔隙结构发达的TiO₂作为基础载体材料,采用浸渍法制备了FeMnCe/TiO₂、CoMnCe/TiO₂、FeCoMnCe/TiO₂多金属氧化物吸附剂材料。通过固定床脱汞吸附和再生脱附反应实验系统,开展了多金属氧化物吸附剂脱汞性能与再生性能的分析研究,并结合BET、XRD和XPS的表征手段探讨了其脱汞机理。通过固定床的纯N₂脱汞实验表明,FeMnCe/TiO₂中Fe原子负载率为2%时、CoMnCe/TiO₂中Co、Mn原子负载率分别为5%时、FeCoMnCe/TiO₂中Fe原子负载率为1%时,吸附剂理化特性和表面形貌均达到最佳状态,可分别达到93.2%、86.4%、85.4%的最佳脱汞效率。同时,在纯N₂、N₂+H₂S和煤气三种气体组分的脱汞实验中FeMnCe/TiO₂、CoMnCe/TiO₂、FeCoMnCe/TiO₂在纯N₂组分下的脱汞效率随温度变化差别不大,在80-200℃范围内平均脱汞效率均能维持于70%以上。在N₂+H₂S组分下CoMnCe/TiO₂、FeCoMnCe/TiO₂的高温区间脱汞效率明显优于FeMnCe/TiO₂,说明添加CoO_x后多金属氧化物吸附剂材料的高温区间硫抗性明显提高。在煤气组分下,160℃时FeCoMnCe/TiO₂能达到85.7%的脱汞效率,优于其它测试材料,可发挥最佳的协同作用。FeMnCe/TiO₂、CoMnCe/TiO₂、FeCoMnCe/TiO₂多金属氧化物脱汞吸附剂材料8小时内的N₂组分下平均脱汞效率分别为87.5%、76.4%和86.8%,可长时间使用,具备较高的脱汞能力。通过5次再生循环脱汞性能测试实验,FeMnCe/TiO₂在纯N₂、N₂+H₂S中测得的平均脱汞效率分别可达为76.2%和81.5%,FeCoMnCe/TiO₂在煤气组分中测得的平均脱汞效率可达79%。吸附剂再生后脱汞效率的降低的主要原因是部分活性组分的流失以及硫酸盐和亚硫酸盐形成阻塞了孔隙结构。在多次再生循环之后,FeMnCe/TiO₂、CoMnCe/TiO₂、FeCoMnCe/TiO₂随再生循环次数的增加,脱汞效率均逐渐稳定,趋于平缓。结果表明所研究的多金属氧化物吸附剂多次再生循环后脱汞性能良好,具有优良的热再生性能,为工程应用打下坚实的基础。