三维有序大孔Fe2O3/SiO2复合脱硫剂中温脱硫性能及再生行为研究
2020-06-15韩丽君赵治军常志伟
韩丽君,赵治军,常志伟
(1.太原师范学院 地理科学学院,山西 太原 030024;2.太原理工大学 人文社科教育基地,山西 太原 030024;3.太原理工大学 煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西 太原 030024)
煤气化是整体煤气化联合循环(IGCC)技术的核心[1],此过程会产生少量的硫化氢(H2S)等污染物,其存在不仅会危害人的身体健康,还会腐蚀管路和设备、毒化下游催化剂,给工业生产造成极大的损失[2-4]。因此,气化煤气在进一步使用之前必须将其中的H2S气体脱除到规定范围之内。中高温煤气脱硫可以使煤气化、煤气净化以及后续工艺在近似同一个温区进行,具有更高的热效率、更经济且环保[5]。因此开发高效的中高温H2S脱硫剂迫在眉睫。
本文采用胶晶模板法[6-8],制备了一系列具有三维有序大孔结构的Fe2O3和Fe2O3/SiO2复合脱硫剂,比较考察了不同因素对其中温脱硫性能以及再生行为的影响。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
苯乙烯、过硫酸钠、正硅酸乙酯、乙醇、乙二醇、甲醇、聚乙烯吡咯烷酮、浓硝酸、九水合硝酸铁均为分析纯;去离子水为实验室自制。
DT5-6C低速台式离心机;DHG-9035A电热鼓风干燥箱;SX2-12-10程序控温马弗炉;FA1004电子天平;85-2恒温磁力搅拌器;HH-2 电热恒温水浴锅;D/max-2500型X射线衍射仪;Nanosem 430场发射电子扫描显微镜;JEM 2100F场发射透射电子显微镜;Sorp-tomatic 1900型吸附仪。
1.2 脱硫剂的制备
不同粒径的聚苯乙烯(PS)胶体微球的制备参照文献[8-9]。将制备的PS微球乳液离心16 h,转速设置为3 000 r/min,然后取出离心管去掉上层清液,45 ℃干燥24 h得到胶体晶体模板。将模板在105 ℃下老化6 min,增强模板的机械强度。……
