对矿井中硫化氢脱除剂的制备及表征
2021-03-02张辛亥薛韩玲张国伟李经文尚治州
张辛亥,胡 震,薛韩玲,张国伟,李经文,尚治州
(1.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054;2.西安科技大学 能源学院,陕西 西安 710054)
0 引 言
H2S除广泛存在于工业废气、水煤气、炼厂气、合成气、人造丝、硫化染料和天然气等石油化工产品中以外[1],也是煤矿井下经常出现的有害气体。中国煤炭资源丰富,国内绝大多数煤田都出现过H2S涌出现象[2]。近几年来,由于开采强度增加,煤矿H2S涌出现象有增无减,陕西澄合、铜川、黄陵、彬长等矿区,河北邢台、山东淄博、山西太原等地区的煤矿近年都出现过H2S严重超限威胁安全生产。由于矿井环境有大量工作人员,因此控制矿井H2S含量意义重大。
干法脱H2S通常用于低浓气体精细处理,是利用粉状或粒状吸附剂或氧化剂来脱除H2S。用于脱除H2S的金属氧化物包括铁系、锌系、以及铝掺加钴、镍、锰、钒、铈、铋、钛等的氧化物组合[3]。国外最早干法脱硫是1883年英国人克劳斯利用H2S的不完全燃烧生成 SO2去除原料气中的H2S生成单质S和H2O。由于纳米材料的发现,国外原始脱硫方法有了很大的改进,纳米材料以其自身多孔、高比表面积、结构稳定、在电子转移和传热等方面有着优异的性能。近年来,国内外干法脱硫主要利用多孔介质负载金属氧化物去除H2S。SHAHIN等人通过过量浸渍制备的NiO/TiO2,CuO/TiO2和CoO/TiO2纳米复合材料对H2S吸附性能实验表明在480 ℃CoO促进TiO2有更长的穿透时间,促进剂与TiO2的最佳比例为2.5∶5;在400 ℃时,NiO/TiO2吸附性能优于CoO/TiO2[4]。国外的研究者们不会局限于此,在制备出纳米金属氧化物的同时还开发出一定的纳米负载物,使得H2S与金属氧化物作用有着更大的发挥空间;……
