Co掺杂ZnO/SiO2复合脱硫剂常温脱硫性能及再生性能 - 苏哲林; 李敏麒; 杨超; 王业双; 樊惠玲 (煤炭学报, 2023)
TQ546.5; 煤炭清洁转化与高效利用是国家的战略需求,而煤气精脱硫净化是煤炭高效清洁利用中的关键环节.氧化锌是工业上普遍使用的中温脱硫剂,常用于精脱硫的最后一道工序,其在常低温条件下更有热力学优势,可实现超精脱硫,但受动力学制约,活性很低.同时,无论中温还是常低温氧化锌脱硫剂的再生性能均很不理想.目前工业上鲜有可再生循环使用的氧化锌脱硫剂,因此产生的固废使其面临巨大的环境压力.采用溶胶凝胶法制备了 Co掺杂ZnO/SiO2复合脱硫剂,探究了 Co掺杂量对ZnO/SiO2复合脱硫剂脱硫以及再生性能的影响.研究结果表明,Co物种是以Co2+的形式掺杂进入ZnO,适量掺杂Co可增大脱硫剂的比表面积,使ZnO表面晶格缺陷增加,进而提高脱硫剂表面碱性,促进H2S的解离,从而促进脱硫性能的提高;当掺杂量为3％时,穿透硫容为143 mg/g,是未掺杂ZnO脱硫剂的1.6倍.从程序升温氧化结果看,Co掺杂可以降低ZnO脱硫剂的再生温度,同时还可降低再生过程金属硫酸盐的生成量.尽管Co掺杂可在一定程度上降低ZnO脱硫剂的再生温度和抑制高温再生过程中生成硫酸盐,但并不能避免硫酸盐的生成.再生形成的硫酸盐会降低脱硫剂表面碱性,也会使脱硫剂的比表面积急剧下降,使得再生后脱硫剂的工作硫容明显降低.获得可循环利用的常温氧化锌脱硫剂仍存在较大的挑战.