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低浓度H2S的存在导致很多有用气体资源(例如工业生产排放的大量CO2)的浪费。只要将其中H2S等有害气体脱除,有用气体就可以被回收利用。用改性ACF作为吸附剂不仅可以有效的脱除气体中的低浓度H2S,而且还具有成本低、操作简便、脱硫效率高等优点。在此背景下,并结合前人的研究成果,采用固定床动态吸附实验,以改性ACF吸附H2S的性能作为研究重点,并结合各种表征手段,从五个方面对改性ACF脱除低浓度H2S进行了深入的研究,主要研究内容如下:一、碱性物改性ACF脱除低浓度H2S的研究脱除N2中的H2S时,含K2CO3改性ACF的脱硫性能较好,这是由于碳酸根与H2S的反应速率最大;脱除CO2中的H2S时,KOH改性ACF的脱硫性能较好,这是由于CO2的酸性对H2S在ACF上的吸附和离解有抑制作用,碱性较高的改性ACF可缓解CO2的这种不利影响;用改性ACF脱除H2S时,在原料气中混入O2有利于提高改性ACF的脱硫性能。二、过渡金属改性ACF脱除低浓度H2S的研究Cu2+、Zn2+、Ag+改性的ACF具有较好的脱硫性能:预热处理使改性ACF表面增加的含氧结构有利于提高改性ACF的脱硫性能;提高吸附温度有利于提高改性ACF的脱硫性能;原料气中O2的存在可以提高改性ACF的脱硫性能,主要原因是金属离子促进ACF催化O2氧化H2S生成单质硫;原料气中的CO2使改性ACF的脱硫性能降低的主要原因是CO2的酸性和CO2与H2S之间的竞争吸附。三、铁盐改性ACF常温脱除低浓度H2S的研究预热处理后的硝酸铁改性ACF在常温下有较好的脱硫性能;影响脱硫性能的主要因素是吸附剂的含氧结构、相对湿度、孔结构和比表面积。此外,氧化铁担载量和吸附剂的碱性是提高吸附剂的脱硫性能的次要因素。四、脱除CO2中低浓度H2S的研究通过增加改性ACF的含氧结构和碱性有利于提高改性ACF脱除CO2中低浓度H2S性能;常温(298K)下,CO2的酸性在吸附中起主要作用;高温(573K)下,CO2的氧化性在吸附中起主要作用;随着吸附温度的升高,CO2与ACF形成的含氧结构增多,CO2的存在有利于改性ACF去除H2S,573K是适宜的吸附温度。五、脱低浓度H2S的改性ACF再生方法的研究气体热再生法对改性ACF有较好的再生效果;不同再生方法的再生效果的不同是由不同改性ACF脱除H2S的吸附机理的不同和不同再生方法的再生机理的不同造成的。通过上述研究,我们对改性ACF脱除气体中H2S的反应机理以及各种因素对改性ACF脱硫性能的影响有一个更加清楚的认识,从而为工业上有效提高改性ACF的硫容量并实现其再生重复使用,进而高效地脱除H2S积累了基础数据。