过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (12): 1417-1424.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224002CSTR: 32067.14.jproeng.224002
刘旭东1,2, 李玉然2*, 彭书雯2, 刘利1, 徐文青2, 朱廷钰2
Xudong LIU1,2, Yuran LI2*, Shuwen PENG2, Li LIU1, Wenqing XU2, Tingyu ZHU2
摘要: 采用沉淀法制备了羟基氧化铁(α-FeOOH)吸附剂,利用固定床-气相色谱联用平台测试了其对H2S的吸附容量,发现其硫容达到了63.8 mg/g,测试了O2和H2O对硫容的影响,发现二者均存在最佳浓度,在选定条件下O2和H2O最佳浓度分别为0.3vol%和3vol%。采用XRD, XPS, TG和CO2-TPD等表征了吸附剂的理化性质及含硫组分的赋存形态,发现α-FeOOH吸附H2S后硫物种主要为硫单质和硫酸盐(SO42-)。通过预吸附氧气的方式分析了O2在反应中的作用,吸附态的氧促进硫单质形成,气态的O2存在会增加SO42-的比例。通过原位漫反射红外光谱测试了H2S吸附的中间产物,H2S在α-FeOOH表面吸附与晶格氧或羟基结合生成HS-,HS-被Fe3+氧化发生电子转移生成硫单质或者被O2氧化生成SO42-。本工作为吸附剂优化制备及高炉煤气净化技术应用提供了理论依据。