ZnO-活性炭脱硫吸附剂的制备及性能评价
脱硫脱硝使用的工艺方法和原理

脱硫脱硝工艺方法和原理1. 引言随着工业化进程的加快和环境污染的加重,脱硫脱硝成为了重要的环境保护措施。
脱硫脱硝是指去除燃煤、燃油等燃料中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的过程。
本文将详细介绍脱硫脱硝的工艺方法和原理。
2. 脱硫工艺方法和原理2.1 石膏法脱硫石膏法脱硫是一种常用的脱硫工艺方法,其基本原理是利用石灰石(CaCO3)与二氧化硫(SO2)反应生成石膏(CaSO4·2H2O),从而达到脱硫的目的。
其工艺流程如下:1.燃煤锅炉中产生的烟气经过除尘器去除颗粒物后,进入脱硫塔。
2.在脱硫塔中,石灰石与烟气中的二氧化硫反应生成石膏,并吸附一部分颗粒物。
3.脱硫后的烟气经过脱湿器去除水分后,排放到大气中。
石膏法脱硫的原理是利用石灰石的碱性来中和烟气中的酸性物质,将二氧化硫转化为不溶于水的石膏。
其反应方程式如下:CaCO3 + SO2 + 1/2O2 + H2O → CaSO4·2H2O + CO22.2 活性炭吸附法脱硫活性炭吸附法脱硫是一种利用活性炭吸附二氧化硫的工艺方法。
其基本原理是通过活性炭的大孔结构和表面吸附作用,将烟气中的二氧化硫吸附到活性炭上,从而达到脱硫的目的。
其工艺流程如下:1.烟气经过除尘器去除颗粒物后,进入活性炭吸附塔。
2.在吸附塔中,烟气经过活性炭层,其中的二氧化硫被吸附到活性炭上。
3.定期更换或再生活性炭,使其重新具有吸附能力。
4.脱硫后的烟气经过脱湿器去除水分后,排放到大气中。
活性炭吸附法脱硫的原理是利用活性炭的吸附特性,将烟气中的二氧化硫吸附到活性炭表面,从而达到脱硫的目的。
2.3 氨法脱硫氨法脱硫是一种利用氨水与二氧化硫反应生成硫酸铵的工艺方法。
其基本原理是通过氨与二氧化硫的反应生成不溶于水的硫酸铵,从而达到脱硫的目的。
其工艺流程如下:1.烟气经过除尘器去除颗粒物后,进入脱硫塔。
2.在脱硫塔中,氨水与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸铵,同时也吸附一部分颗粒物。
生物质活性炭的制备及其性能的研究

[收稿 日期 ]2017—12-10 [作者 简介 】姜威 (1997一 ),女 ,辽 宁沈 阳人 ,学生 。
[通 讯作者 ]王丹 丹 (1987一 ),女,辽 宁朝 阳人,讲 师 ,硕士研究生 ,研究方 向:污水处理 。
-41—
资源 ·环境
农村经济与科技2018年第29卷第O5期(总第433期)
主要 对活化剂进行 了选择并考察 了料液 比、炭化温度、活化时 间等 因素对印染废 水吸附效果的影响。结果表 明,用 0.2mol/
l的 结晶硫 酸镁溶液 (分析 纯 )作为活化剂 时,在料 液比为 1:3.3,活化时 间为 3h,炭化 温度在 400 ̄C的制备条件 下制得
的吸 附剂活性炭吸 附效果最好 ,此 时对印 染废水的吸 附率可达 98.68%。
姜威,等:生物质活性炭的制备及其性能的研究
资 源 ·环 境
生物质 活性炭 的制备及 其性 能的研 究
姜 威 ,王丹丹 ,胡官营 ,田成斌 ,朱宇婷 (沈 阳工 学院,辽 宁 抚顺 113122)
【摘 要 】实验 以农 业秸秆 为原料 ,通过 对秸秆先活化后炭化制备 了一种 高效 、环保 、低成本的吸 附剂一生物质活性炭。
1 实验仪器与试剂
(1)原料 :农业秸秆 (2)主 要仪 器 :FA2104型 电子 天平 、UV1901PC型紫 外 可见 分光光度 计 、s2.5—12型箱式 电阻炉 、PHS一3E型 DH计、 101—2A型 电热鼓风干燥箱 、SHA_—C型水浴恒 温振 荡器 、粉碎 机 。 (3)试剂:氯化锌 固体 、结晶硫酸镁 (分析纯 )、亚 甲基蓝 。
。 …
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4000%
干法脱除硫化氢技术

氧把硫化氢直接氧化为硫 , 其反应式为 :
H2S +
1 2
O2
→1 x
Sx +
H2O
(1)
近年来 , 选择性氧化技术有突破性进展 , 成功
的关键是研制出选择性好 , 对 H2O 和过量 O2 均不
敏感的高活性催化剂 , 目前使用铁基金属氧化物的
不同混合物设备 。用克劳斯法硫的总回收率只能达
收稿日期 : 2003 - 05 - 12
氧化锌吸附剂的主要缺点是不能通过氧化就地再生须更换新的吸附剂因此再生中吸附剂表面会因烧结而明显减少机械强度也大大降低6且由于氧化锌价格贵硫容低近年来在中国大多已采用t101t102t103特种活性炭精脱硫剂或ef2等特种氧化铁精脱硫剂
干法脱除硫化氢技术 张家忠
干法脱除硫化氢技术
张家忠1 , 宁 平2 (11 云南省国防工业学校 , 云南 昆明 650222 ; 21 昆明理工大学环境科学与工程学院 , 云南 昆明 650093)
<1
350~400
0~510
400
锰矿 H2S、RSH、CS2 、COS
<3
400
0~210
1000
钴钼催化加氢C4H4S、CS2 、RSH、COS < 1
350~430
017~710
脱硫脱氮(脱硝)概述

目录第一章脱硫脱硝概述 (2)的来源与危害 (2)1.1 大气中SO21.2 大气中NOX的来源与危害 (2)第二章湿法脱硫技术 (4)2.1 湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术 (4)2.2间接石灰石-石膏法脱硫技术 (4)2.2.1 双碱法 (5)2.2.2 碱式硫酸铝法 (5)2.2.3 液相催化氧化法 (5)2.3海水脱硫技术 (5)2.4钠碱吸收法 (7)2.5湿式氨法脱硫技术 (7)2.6金属氧化物法 (7)2.6.1 氧化镁法 (7)2.6.2 氧化锌法 (8)第三章干法和半干法脱硫技术 (10)3.1喷雾干燥法脱硫工艺 (10)3.2烟气循环流化床脱硫技术 (10)3.3炉内喷钙脱硫技术 (11)3.4电子束法脱硫工艺 (11)3.5活性炭吸附法 (12)3.6气相催化氧化法 (12)第四章还原法脱氮技术 (13)4.1选择性非催化还原法 (13)4.2非选择性催化还原法 (13)4.3选择性催化还原法 (13)第五章吸收和吸附脱氮技术 (15)5.1酸吸收法 (15)5.2碱液吸收法 (15)5.3氧化吸收法 (15)5.4液相还原吸收法 (16)5.5液相络合吸收法 (16)5.6活性炭吸附法脱氮技术 (16)参考文献: (17)第一章脱硫脱硝概述工业化在促进社会发展的同时,也给环境造成了巨大的损害。
其中,燃料燃烧排放的二氧化碳是引起温室效应的主要物质,SO2、NOX以及飞灰颗粒又是大气污染的主要来源。
燃煤锅炉烟道气产生的烟尘也是造成大气污染的主要原因之一,其主要成份是SO2和NOX, 这些污染物质的治理和减排是一个亟待解决的问题[1]。
1.1 大气中SO2的来源与危害大气中的SO2大多数是因为对含硫矿石的冶炼、对化石燃料的燃烧、或含硫酸、磷肥等生产的工业废气以及机动车辆的尾气排放。
目前SO2排放主要来自燃煤的废气,中国又是燃煤大国,我国火电厂排放SO2的严峻形势及对环境污染的严重影响,指出了控制SO2排放的迫切性。
活性炭的制备及吸附甲基橙的研究

活性炭的制备及吸附甲基橙的研究作者:黄健来源:《科技创新与应用》2016年第13期摘要:制备了玉米秸秆基活性炭,探讨了活性炭与超声技术对模拟甲基橙工业废水中甲基橙吸附效果,在实验条件下,考察了活性炭用量、体系温度、超声吸附时间、超声功率等因素对吸附效果的影响。
结果表明:对于50mg/L的甲基橙溶液,体系温度为50℃左右,活性炭加入量约为200g(活性炭)/g(甲基橙),超声功率为80W下超声吸附20min时吸附率较高。
关键词:活性炭;超声;甲基橙;吸附率活性炭因其优异的吸附性能而在现代城市生活污水和工业废水,特别是其中的有机物治理中表现良好的优越性。
超声波技术是一种利用自身特点即超声波的空化作用来实现水中污染物特别是有机污染物的降解,是目前大力发展环境治理中水污染处理的重要手段之一,成为了近年来的应用研究热点[1~3]。
本研究拟将活性炭吸附性能和超声波降解技术融合在一起,探讨其应用前景,用玉米秸秆为原料自制活性炭,并同时借助超声技术,研究探讨了自制活性炭在超声条件下超声功率、吸附剂用量、吸附时间、吸附温度、初始浓度等因素对自制模拟甲基橙废水中甲基橙的吸附及降解作用。
1 实验部分1.1 实验原料与仪器玉米秸秆(湖北荆州);氯化锌、磷酸、盐酸、甲基橙均为分析纯。
电子分析天平,722N型可见分光光度计,电热恒温干燥箱,数控超声波发生器(最大功率160W),真空抽滤机。
1.2 活性炭的制备将玉米秸秆置于2mol/L的磷酸溶液中煮沸3h,再用浓度为30%的氯化锌活化剂溶液中浸泡活化10h,取出烘干至恒重。
将处理后的玉米秸秆置于管式电阻炉中,在N2保护下升温至450℃并保温2h,在自然条件下降温至室温后取出置入盛有10%(wt)盐酸的烧杯中浸泡,然后用蒸馏水反复洗涤至中性。
最后将其置于120℃恒温干燥箱内干燥12h,经粉碎研磨,即得到玉米秸秆活性炭产品。
1.3 甲基橙的检测通过分析甲基橙标准样品获知甲基橙最大吸收波长为505nm。
ZIF-8基多孔碳的制备及吸附性能

2017年第36卷第1期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·299·化工进展ZIF-8基多孔碳的制备及吸附性能王春宇,张晶,张青云,徐炳乾,杜艳(南京工业大学环境学院,江苏南京 210009)摘要:氮气氛围中煅烧ZIF-8,对煅烧后样品采用XRD、FESEM、BET、HRTEM等进行表征,并通过对亚甲基蓝的脱除来测试其吸附和光催化性能。
结果表明,煅烧温度低于500℃时,碳化样品保持了ZIF-8的结构及形貌。
温度达到600℃时,ZIF-8开始分解碳化,结构中的Zn转变成ZnO,形成ZnO@C复合物,但其光催化活性较低,这是由于ZnO被C包裹减少了与亚甲基蓝分子接触概率。
随着温度的进一步升高,ZIF-8碳化成为具有石墨相结构的多孔碳。
煅烧的温度越高,颗粒的团聚越明显,纳米级颗粒聚结形成明显的的块状物;碳化样品的比表面积越高,介孔和大孔所占比例也越大。
亚甲基蓝的脱除实验显示,随着碳化温度的增加,碳化样品的脱除效果显著提高,1000℃碳化所形成多孔碳的脱除效果优于市售的活性炭,主要与高的表面积及多的介孔及大孔相关。
关键词:ZIF-8;热解;多孔碳;制备;亚甲基蓝;吸附中图分类号:O643 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2017)01–0299–06DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.038Preparation and adsorption properties of ZIF-8 based porous carbon WANG Chunyu,ZHANG Jing,ZHANG Qingyun,XU Bingqian,DU Yan(College of Environment,Nanjing Tech University,Nanjing 210009,Jiangsu,China)Abstract:ZIF-8 was calcined in nitrogen,and the calcined samples were characterized by XRD,FESEM,BET,and HRTEM. The adsorption and photocatalytic properties of the calcined samples were tested through the removal of methylene blue. The results showed that the structure and morphology of ZIF-8 were maintained when the calcination temperature was less than 500℃. When the temperature reached 600℃,ZIF-8 began to decompose,the Zn in the structure changed to ZnO,and the complex ZnO@C was formed.Unfortunately,the photocatalytic activity of ZnO@C was not high,because the formed ZnO was covered by C,which reduced tits contact with methylene blue molecules. With the further increase of the temperature,porous carbon of graphite structure was formed. The higher the calcination temperature,the more the particles’ agglomeration and blocks of large particle size were formed by the aggregation of nano-sized particles. The increase of calcination temperature also led to the increases of specific surface area and the number of mesoporous and large pores of the calcined samples. The methylene blue removal experiments showed that the removal efficiency was significantly increased with the increase of carbonization temperature.The removal efficiency of porous carbon formed by carbonization at 1000℃ was better than that of commercial activated carbon,which is mainly because the former had the surface area and larger pore size.Key words:ZIF-8;pyrolysis;porous carbon;preparation; methylene blue;adsorption活性炭是一种拥有优良吸附性能的材料,具有较大的比表面积和发达的孔隙结构,可用作吸附材料,广泛应用废水处理。
吸附法处理二氧化硫

吸附法处理烟气中SO2的探讨环境0912组长:廖楠楠组员:李五妹、叶梦婷、黄娜、庞宏娇、吴泽恩、熊浩然、蓝伟斌摘要:我国的大气污染以煤烟型污染为主,燃煤排放的SO2使大气环境质量恶化,酸雨危害加重。
控制烟气中的SO2成为一项迫切的要求。
利用吸附法脱除烟气中的SO2是一种行之有效的方法。
为此,本文归纳了吸附法处理S02的现状、该处理方法的忧缺点及未来的发展趋势。
关键字:SO2 吸附法活性炭发展趋势1.引言煤炭是当前世界各国的主要能源之一,1980年中国SO2排放量为1160万吨, 2005 年为2 549万吨, 伴随节能减排政策的实施和SO2治理投资的增加, 到2010年我国SO2排放量将降至2300万吨(削减10% ) , 仍位居世界第一位,在十二五期间, 伴随人口、经济和能源的增长, 我国SO2排放总量仍然面临增长的趋势, 即使2015年在2010年的基础上再削减10% ( SO2 排放总量为2 070万t), SO2排放总量仍居世界第一位,还是面临减排的巨大压力。
因此,SO2污染的治理已势在必行。
[1]利用吸附法烟气脱硫,是利用多孔性固体吸附剂处理含硫烟气,使烟气中所台的SO2组分吸附于固体表面上,以达到烟气脱硫的目的。
吸附法烟气脱硫的优点是:对低浓度SO2具有很高的净化效率,设备简单,操作方便,可实现自动控制,能有效地回收SO2,实现废物资源化。
此外,吸附法可以单独使用,也可以和其它方法(如焚烧)联合使用。
2.吸附法基本原理应用多孔性的固体物质处理流体混合物,使其中所含的一种或数种组分吸附于固体表上。
而与其它组分分离,这一过程称为吸附。
换句话来说,吸附是指物质在二相之间界面的积聚或浓缩。
它是建立在分子扩散基础上的物质表面现象。
通常利用吸附现象,用多孔性固体处理气体混合物,使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面,而与其他组分分开。
吸附是由于固体表面存在着剩余的吸引力而引起的。
根据吸附剂表面与吸附质之间发生吸附作用的力的性质,通常将吸附分为物理吸附和化学吸附。
《单分子层CuCl-AC吸附剂的制备及其CO吸附分离性能研究》

《单分子层CuCl-AC吸附剂的制备及其CO吸附分离性能研究》篇一单分子层CuCl-AC吸附剂的制备及其CO吸附分离性能研究一、引言随着工业的迅猛发展,化石燃料的消耗以及废气排放引发的环境污染问题日趋严重,尤其是针对含碳气体的排放及治理成为科研人员关注的重要问题。
一氧化碳(CO)作为一种有害的废气,对人类和环境构成了重大威胁。
因此,研究和开发高效的CO吸附分离技术成为环保领域的热点课题。
在众多吸附剂中,单分子层CuCl/AC(铜氯复合物负载于活性炭)因其高吸附性能和良好的再生性,被广泛研究并应用于CO的吸附分离。
本文旨在研究单分子层CuCl/AC吸附剂的制备工艺及其对CO的吸附分离性能。
二、单分子层CuCl/AC吸附剂的制备单分子层CuCl/AC吸附剂的制备主要涉及以下步骤:1. 材料选择与预处理:选择适当的活性炭作为基底材料,通过酸洗和干燥处理,以去除其表面的杂质并增加其比表面积。
2. 铜盐溶液的制备:将氯化铜(CuCl)溶解在适当溶剂中,形成均匀的铜盐溶液。
3. 浸渍与蒸发:将预处理后的活性炭浸入铜盐溶液中,通过浸渍和蒸发过程使铜盐均匀地负载在活性炭表面。
4. 热处理:在一定的温度下对负载铜盐的活性炭进行热处理,使铜盐在活性炭表面形成单分子层结构。
三、CO吸附分离性能研究对制备得到的单分子层CuCl/AC吸附剂进行CO吸附分离性能研究,主要包括以下方面:1. 吸附实验:在恒温条件下,将单分子层CuCl/AC吸附剂与含CO的气体混合,观察并记录CO的吸附情况,包括吸附速率和饱和吸附量。
2. 动力学研究:通过改变温度和压力等条件,研究CO在单分子层CuCl/AC上的吸附动力学,探讨其吸附机理。
3. 再生性能研究:对饱和吸附后的吸附剂进行再生处理,如加热解吸等,观察其再生性能及对CO的再次吸附能力。
4. 对比实验:选取其他类型的吸附剂与单分子层CuCl/AC进行对比实验,从饱和吸附量、再生性能、吸附速率等方面对比分析其性能优劣。
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ZnO-活性炭脱硫吸附剂的制备及性能评价 张露露;柳云骐;赵清;刘晨光 【摘 要】采用混捏方法制备了以 ZnO-活性炭为吸附脱硫主要组分的脱硫吸附剂,采用 XRD,BET,Py-IR 等手段对吸附剂进行表征,并在10 mL 固定床微型反应器上对吸附剂进行脱硫性能评价。实验结果表明,C3-B 吸附剂(活性炭质量分数为30%)具有优异的脱硫性能,且性能稳定。以加氢汽油为原料,在压力1 MPa、空速1.0 h-1、氢油体积比100∶1、温度380℃的条件下,C3-B 吸附剂的脱硫率为87.1%,产品的硫质量分数为10.0μg?g,达到国Ⅴ排放标准要求。%A desulfurization adsorbent ZnO-AC(active carbon)was prepared by kneading method. The sorbent was characterized by XRD,BET and Py-IR and its adsorptive desulfurization performance was evaluated in a 10 mL high pressure fixed bed micro-reactor using Shenghua hydrotreated FCC gaso-line as a feedstock. The results show that the C3-B adsorbent (30% active carbon)has a good desulfu-rization activity and stability. At 380 ℃,1 MPa,LHSV of 1.0 h-1 ,H2?Oil of 100∶1,the sulfur con-tent can be reduced from 78.2 μg?g of the feed to less than 10.0 μg?g of the product with only 0.9 octane number loss. The sulfur removal rate is 87.1%. The quality of the gasoline product meets the reqirements of national standard phase V.
【期刊名称】《石油炼制与化工》 【年(卷),期】2015(000)001 【总页数】5页(P39-43) 【关键词】ZnO;活性炭;吸附脱硫 【作 者】张露露;柳云骐;赵清;刘晨光 【作者单位】中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室 CNPC 催化重点实验室,山东 青岛 266555;中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室 CNPC 催化重点实验室,山东 青岛 266555;中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室 CNPC 催化重点实验室,山东 青岛 266555;中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室 CNPC 催化重点实验室,山东 青岛 266555
【正文语种】中 文 我国将于2018年全面实施车用汽油硫质量分数不大于10 μgg[1]的标准,这一举措对我国炼油企业汽油脱硫技术提出了更高的要求。目前油品脱硫技术主要有加氢脱硫和吸附脱硫两种。加氢脱硫技术是目前较为成熟的脱硫技术,因脱硫率和收率高等优点在液体燃料油脱硫技术中占有重要的位置,但存在烯烃饱和、辛烷值下降、设备投资和操作费用昂贵等问题[2]。吸附脱硫具有操作条件温和、脱硫效果好、轻汽油馏分中的烯烃不易被饱和、对汽油辛烷值影响不大、可选择的吸附剂种类多、吸附剂可再生、对环境污染少等优点,与加氢脱硫相比,投资成本和操作费用可降低50%以上。反应吸附脱硫采用具有反应性能的负载型吸附剂,如美国康菲公司S Zorb[3]工艺使用的Phillips专利吸附剂,以氧化锌、硅石、氧化铝的混合物为载体,浸渍活性Ni(或Co、Cu)组分后经高温焙烧得到反应吸附脱硫剂。但目前的吸附脱硫剂寿命还比较短,难以在工业生产中大面积推广。 针对国内清洁汽油生产工艺的特点,中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室提出了两种改质方案:一种是以高烯烃含量的催化裂化汽油为原料的反应吸附脱硫,该工艺通过在反应吸附脱硫剂中加入烯烃芳构化反应活性中心,可以克服反应吸附脱硫过程中的烯烃饱和,避免辛烷值损失,实现芳构化和反应吸附脱硫的优势互补[4];另一种是针对全馏分FCC汽油选择性加氢得到的低硫含量和低烯烃含量的满足国Ⅳ排放标准的汽油,设计和研究了高性能的化学吸附脱硫剂,该脱硫剂的设计思想是通过引入高比表面积的活性炭来吸附富集硫组分、分散ZnO活性组分,提高ZnO的低温脱硫活性和提高活性组分的利用率。活性炭具有活性表面结构和高孔隙结构,将其用于油品深度脱硫方面的研究较多[5],但是活性炭脱硫主要是物理吸附脱硫,活性和硫容不够高;ZnO脱硫尤其是高温脱硫属于化学固硫,具有精度高、性能稳定等特点,在烟气脱硫领域应用广泛,但是由于氧化锌比表面积低,存在低温活性差和硫容不高等不足,因此降低脱硫剂的堆密度和使用温度、提高脱硫精度仍是氧化锌脱硫剂总的发展趋势[6]。 本课题针对ZnO比表面积低、分散性差导致的深度脱硫扩散阻力高、饱和硫容低等问题,通过加入活性炭来提高吸附剂比表面积,增大ZnO的分散性。以活性炭与ZnO为原料,保持ZnO的量不变,改变活性炭的加入量,采用机械混捏法制备一系列不同的脱硫吸附剂,对其物化性质进行表征,并考察活性炭的加入量、反应温度、反应气氛等对吸附剂脱硫性能的影响。 1.1 脱硫吸附剂的制备 将活性炭、ZnO、硅藻土、无机黏结剂氢氧化铝粉末、润滑助挤剂机械混合,加入硝酸溶液解胶,挤条成型,经干燥及氮气保护下焙烧制成吸附剂。所制备的吸附剂组成如表1所示。 1.2 吸附剂的表征方法 采用X射线衍射(XRD)表征方法对吸附剂进行物相分析;采用低温氮气吸附-脱附法表征吸附剂的孔结构,用BET方法计算吸附剂的比表面积,用BJH法计算介孔孔径,用HK方法计算微孔孔径;采用吡啶吸附-红外光谱(Py-IR)表征方法分析吸附剂的表面酸类型。 1.3 原料的基本性质 所用原料主要为胜华炼油厂加氢过的催化裂化汽油(胜华加氢汽油),还有少部分中国石化青岛炼油化工有限责任公司(简称青岛炼化)催化裂化汽油,两种原料的基本性质列于表2。 1.4 吸附剂的脱硫性能评价 以胜华加氢汽油为原料,在10 mL固定床微型反应器上对吸附剂进行脱硫性能评价,吸附剂装填量为5 mL。评价条件:温度100~430 ℃,压力1 MPa,空速1.0-1,氢油体积比100∶1,稳定反应6 h后取样分析。 1.5 产物性质分析 原料及产物的硫含量采用德国Mulit EA310型微量SN分析仪测定;原料及产物的族组成(PONA)采用美国Agilent公司生产的7890A型气相色谱仪进行分析;根据汽油中不同组分对辛烷值贡献的不同分成31个组,经加权计算得到辛烷值。 2.1 吸附剂的物相分析 图1为不同制备条件下制备的吸附剂的XRD图谱。由图1可见,4种不同吸附剂在2θ=31.78°,34.48°,36.19°,56.51°处均出现了ZnO的特征衍射峰,并有较高的结晶度和完整的晶型。由此可知,已经成型的吸附剂中存在很明显的ZnO特征峰,但是没有出现活性炭的特征峰,其原因可能是活性炭在吸附剂中没有形成定型的晶体,因而检测不到特征峰。 从图1还可以看出:4种不同吸附剂的峰型相似,表明活性炭比例的不同不会影响ZnO的晶体结构;随着活性炭加入量的增加,吸附剂中ZnO的特征峰峰宽变窄,峰高变小。活性炭的加入虽然没有改变ZnO的晶体结构,但ZnO的晶体颗粒明显变小,以至于特征峰信号相对减弱,即ZnO的分散性明显增强,吸附中心数随之增多。 2.2 吸附剂的比表面积及孔结构分析 不同吸附剂的比表面积、孔体积和孔径数据见表3。从表3可以看出,随着吸附剂的活性炭比例增加,吸附剂的比表面积增大,孔体积增大,而平均孔径则呈减小的趋势。 2.3 吸附剂表面酸类型及酸强度分析 图2为4种不同吸附剂的Py-IR图谱,波数1 540 cm-1、1 450 cm-1处的谱峰分别代表B酸位和L酸位,1 490 cm-1处的峰归属为L酸的强酸位[7]。从图2可以看出,4种吸附剂在1 450 cm-1和1 490 cm-1处都存在谱峰,虽然在1 540 cm-1也存在吸收峰,但极其微弱,判断其为杂峰。说明所制备的吸附剂中仅存在L酸位,并且随着活性炭在吸附剂中所占比例的增加,L酸的峰强度逐渐减弱。三价的Al在形成Al—O四面体之后都会带有一个可以接受电子的空位,这是L酸的来源。在此吸附剂中L酸是由Al2O3提供,活性炭的密度较小,随着活性炭含量的增加,Al2O3所占的体积分数降低,即取等体积的样品进行红外光谱分析,Al2O3含量降低,L酸强度降低。以上结果说明,制备的4种吸附剂只含有L酸,并且随着活性炭加入量增大,吸附剂酸性降低。
2.4 吸附剂的脱硫性能评价 2.4.1 活性炭加入量对吸附剂脱硫性能的影响以胜华加氢汽油为反应原料,在压力1 MPa、空速1.0 h-1、氢油体积比100∶1的条件下考察了不同温度下活性炭加入量对吸附剂脱硫性能的影响,结果见表4。由表4可见,在300,400,430 ℃下,活性炭质量分数为30%的C3-B均表现出较好的脱硫性能。 2.4.2 温度对吸附剂脱硫性能的影响 以胜华加氢汽油为反应原料,在压力1 MPa、空速1.0 h-1、氢油体积比100∶1的条件下考察不同温度下C0-B,C1-B,C2-B,C3-B 4种吸附剂的脱硫性能,结果见图3。由图3可见,随着温度的升高,4种吸附剂的脱硫性能都有所提升,C3-B在低于400 ℃就能得到比较高的脱硫率。