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氧化锌脱硫剂研究进展

2020-09-06 09:41

  氧化锌脱硫剂研究进展_电子/电路_工程科技_专业资料。综述了氧化锌的制备、氧化锌基脱硫剂的制备以及不同制备方法、脱硫条件和气氛对脱硫剂性能的影响;提出应从研究影响高活性氧化锌制备的影响因素和脱硫剂制备过程中掺杂的助剂性质两方面入手,开发适用不同脱硫条件、具有高硫容和强度、避免副反应发生的氧化锌脱硫剂.

  2008年第27卷增刊 化 工 进 展 CHEMICALⅡ叮DUSTRY AND ENGⅡ町EERDTG PROGRESS ?323? 氧化锌脱硫剂研究进展 赵有生,上官炬,佘春 (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) 摘要:综述了氧化锌的制备、氧化锌基脱硫.1}Ij的制备以及不同制备方法、脱硫条件和气氛对脱硫剂性能的影响; 提出应从研究影响高活性氧化锌制备的影响因素和脱硫剂制备过程中掺杂的助剂性质两方面入手,开发适用不同 脱硫条件、具有高硫容和强度、避免副反应发生的氧化锌脱硫剂. 关键词:氧化锌;脱硫剂;制备 随着世界能源需求的增长,作为国际上最重要 速率受孔扩散的控制;形成ZnS膜后,脱硫反应受 固体扩散的控制,此时表层ZnS膜阻止了H2S与 ZnO的进一步反应,因此比表面积的大小与孔的结 构会影响脱硫反应的进行【2】。所以研制均匀、较小 颗粒的锌基脱硫剂是制备高活性及高硫容氧化锌脱 硫剂的关键。 的能源类型——石油,其供应的紧缺已经严重影响 到各个国家的能源政策。研究与开发石油补充与替 代能源得到高度重视。近几年,许多国家尤其是我 国更加重视替代能源(包括非常规油气资源、新能 源、可再生能源)的开发和利用。目前,生物质开发 利用技术、煤和天然气开发技术是石油补充与替代 能源开发利用中最主要的技术。在这些技术中有一 个关键技术就是脱硫净化。众所周之,生物质和煤 制气、天然气中都含有硫化氢(H2S)、羰基硫(COS)、 二硫化碳(CS2)等硫化物,。这些硫化物不仪对环境 和人体有较大危害、而且对化学品合成设备、催化 剂等都有不良影响。通常要求将生物质和煤制气、 天然气中硫化物精细脱除到几个ppm。目前,在精 细脱硫方面有许多种脱硫剂,其中氧化锌基脱硫剂 被作为主要的脱硫剂。这是冈为硫化氡和氧化锌反 应在热力学上比其它脱硫剂更有利【l】。但是氧化锌 基脱硫剂在脱硫过程中,由于脱硫温度、压力、气 氛等差异,导致其脱硫性能发生变化,如在CO和 H2S共存时,出口有COS生成,冈此致使脱硫工艺 2脱硫剂前体——氧化锌的制备 2.1氧化锌制备 氧化锌是氧化锌脱硫剂主要的活性组分,传统 氧化锌制备过程大都是通过煅烧或干燥锌盐方法获 得13峭】,锌盐有碳酸锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌、 硫酸锌或是锌的络合物。锌盐的制备方法有酸法、 碱法和锌盐化合物沉淀法三大类。酸法是对含锌物 料浸出后用沉淀剂沉淀锌。由于酸法是用H2S04浸 出锌原料,导致大部分杂质同时进入溶液,增加了 生产成本。碱法中的氨络合物法是利用NH4HC03 和氨水(NH3?H20)浸出锌物料中锌,生成锌氨 络合物,而原料中的杂质Pb、Cd、Cu会引入溶液 不容易去除。碱法中的氨盐法是利用NH4Cl或 (NH4)2S04等盐作络合剂,与锌反应生产锌铵络合 变得更复杂。本文主要从氧化锌制备、氧化锌脱硫 剂制备两方面综述氧化锌脱硫研究进展,提出开发 适用不同脱硫条件、具有高硫容和强度、避免副反 应发生的氧化锌脱硫剂的新方法。 物。该法母液水量很大,处理困难一J。锌盐沉淀法 是含锌化合物通过和另一种盐类试剂反应生成锌盐 沉淀物,百家乐网址,后经过干燥、煅烧得到氧化锌。锌盐沉淀 法又分为直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法。直 接沉淀法是溶液中的某一种金属阳离子发生化学反 应而形成沉淀物,共沉淀法是指在溶液中含有两种 或多种阳离子,它们以均相存在溶液中,加入沉淀 剂经沉淀反应后,可得到各种成分的均一的沉淀, 它是制备含有两种或两种以上金属元素的复合氧化 物超细粉体的霞要方法。这种煅烧方法通常得到的 氧化锌粉体在微米数量级。而不同的操作条件,得 到的氧化锌粉体的活性也不同。张密林等【lo】用共沉 1氧化锌脱硫化氢的原理 氧化锌脱除硫化氢反应方程式及热力学数据 如下: ZnO+H2S—_-‘一ZnS+H20 胡吾堋K=一76.62kJ/mol XfP划P鼢 硫化氧与氧化锌反应生成硫化锌(zIlS)。硫化 锌在ZnO表面未形成ZnS覆盖膜之前,脱硫反应 万方数据