过程工程学报 ›› 2023, Vol. 23 ›› Issue (2): 301-310.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.221446
高攀婷1,2, 李玉然2*, 林玉婷2, 曹强1,2, 常丽萍1*, 王建成1, 朱廷钰2
Panting GAO1,2, Yuran LI2*, Yuting LIN2, Qiang CAO1,2, Liping CHANG1*, Jiancheng WANG1, Tingyu ZHU2
摘要: 高炉煤气脱硫是实现钢铁行业多工序全流程超低排放的关键。高炉煤气中主要含硫组分是羰基硫(COS),常用γ?Al2O3基催化剂水解脱除,但是其水解活性及抗氧能力有待提高。本工作采用浸渍法制备了添加Fe和La活性组分的催化剂,通过ICP, XRD和TPD等手段表征了催化剂的理化性质,并在固定床-气相色谱联用装置考察了空速、粒径对催化剂催化水解COS过程的扩散效应,研究了催化剂的理化性质与COS水解活性的构效关系以及O2的作用机制。结果表明,催化剂在80℃, 160000 h-1条件下,活性组分Fe和La的添加可明显提高γ?Al2O3基催化剂的碱性位点;同时,丰富的孔隙结构降低了内扩散阻力,增强了H2S从催化剂表面到气相的传质。Fe/Al2O3催化剂在保持较高的水解活性的同时能够协同脱除H2S,但是O2的存在增强了H2S的吸附及其与Fe的硫化反应;而La/Al2O3催化剂的COS水解活性及稳定性较好,活性组分La可明显提高H2S从催化剂表面到气相的脱附,进而提高抗氧中毒能力。