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铜铝氧化物的制备及其脱硫性能研究

2021-05-11李丹丹夏明桂

武汉纺织大学学报 2021年2期

吴 婷,李丹丹,程 锴,夏明桂

(武汉纺织大学 化学与化工学院,湖北 武汉 430200)

硫化氢(H2S)是一种无机化合物,标准状态下是一种易燃酸性气体,低浓度状态下无色,臭鸡蛋味,高浓度下无色无味,有剧毒性[1]。H2S 的来源较广泛,包括火山喷气、天然气、煤炭矿井、细菌作用下动植物蛋白的腐蚀等。同时,冶炼厂、煤化工、石油精炼、硫酸等制造工业也会产生大量含有H2S 的废气。H2S会导致设备管道的腐蚀、催化剂的中毒,并造成严重的环境污染等问题[2]。因此,工业生产中进行脱硫刻不容缓。

铜锰氧化剂具有高温热稳定性,有很好的机械性能,脱硫精度高,硫容大。CuO 形成的尖晶石结构,能大大提高对H2S 的吸附能力[3]。氧化铜直接用于煤气脱硫时会发现其对于硫化氢的脱除能力很差,这是因为氧化铜的比表面积很小,严重限制它与硫化氢接触反应,而且纯的氧化铜在和硫化氢反应的过程中,会生成硫化铜覆盖在氧化铜的表面,阻止反应进一步的发生。后研究发现,氧化铜脱硫剂的使用必须依附在载体上进行,脱硫能力才会明显增强[4]。

1 实验部分

1.1 实验药品和实验仪器

药品:三水合硝酸铜,六水氯化铝,氢氧化钠,无水乙醇;

仪器:ME204E 电子天平,FE20K pH 计,HH-2 数显恒温水浴锅,多功能电搅拌器,多功能电搅拌器,DD-5M 低速大容量离心机,小容量离心机,ST2BCII 电热恒温干燥箱,JW-BK112 比表面及孔径分析仪,JW-BK112 比表面及孔径分析仪,标准实验筛,马弗炉,脱硫评价系统。

1.2 脱硫剂制备方法

本实验主要采用共沉淀法:以三水合硝酸铜、六水氯化铝为原料配制成一定浓度的硝酸铜和氯化铝混合溶液,再滴加配置成一定浓度的碳酸钠溶液,随着反应的进行,反应体系的澄清溶液逐渐出现沉淀并产生大量气泡。……

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