改性活性炭吸附剂的制备及其脱硫性能研究

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天然气作为一种优质,高效,清洁的能源正越来越受到人们的重视。天然气中含有酸性气体H2S会威胁人身安全,造成环境污染等,国家对天然气中H2S气体含量有严格的标准,因此在使用之前必须进行脱硫处理,使之达到国家标准。本文采用低浓度硫化氢和氮气混合气为模拟原料气,制备了负载和浸渍法改性的活性炭吸附剂,用比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)、XRD等技术对吸附剂进行了表征。在固定吸附床上考察了改性活性炭吸附剂制备条件及吸附工艺条件对脱除硫化氢的影响。结果表明:(1)氧化铁改性活性炭吸附剂:氧化铁与活性炭的质量比为1:1,真空干燥温度为70℃,干燥时间为36 h时制备的负载氧化铁吸附剂的吸附脱硫效果最好。在吸附温度为60 ℃时,饱和硫容和脱硫率分别达到77.4 mg/g和99.2%。饱和硫容比未经改性的活性炭的提高了 60.2 mg/g。硫化氢在二氧化锰改性活性炭上的吸附动力学行为遵循班厄姆动力学方程。(2)Cu(NO32、NaOH以及HNO3浸渍改性后活性炭吸附剂的吸附脱硫能力均有一定程度的提高,其中Cu(NO32改性效果最好。在Cu(NO32浸渍浓度5%,浸渍时间24 h,焙烧温度300 ℃,焙烧2 h下,制备的Cu(NO32改性活性炭吸附脱硫效果最佳,其饱和硫容和脱硫率分别达到55.4 mg/g和98.92%。饱和硫容比未经改性的活性炭的提高了 38.2 mg/g。
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