活性炭负载镍催化剂具有较好的低温脱硫性能.为研发适合钢铁企业烧结烟气低温脱硫的活性炭,以椰壳活性炭为研究对象,采用硝酸镍浸渍法制备载镍活性炭,使用模拟烧结烟气开展了炭基和载镍(0.5%、1%、2%、3%、4%)活性炭(0.5Ni/AC、1Ni/AC、2Ni/AC、3Ni/AC、4Ni/AC)脱硫实验,并通过扫描电镜和X射线衍射仪对炭基和催化剂进行表征.炭基脱硫性能研究结果表明,当反应温度为30 ℃时,炭基活性炭脱硫效果最好,反应温度越低对物理吸附越有利,反应温度越高对化学吸附越有利;分析表明炭基脱硫机理为SO2、O2和H2O被活性炭吸附成为吸附态,主要在微孔条件下形成硫酸.载镍活性炭脱硫反应温度、空速和 SO2入口质量分数影响因素研究结果表明,反应温度为60 ℃时,1Ni/AC 催化剂具有最佳的脱硫率,其保持100%脱硫率的时间长达120 min;脱硫剂的脱硫率随空速的升高而不断下降,低空速有利于反应的进行;SO2的入口质量分数在0.1%~0.3%时,有利于脱硫反应的进行.分析脱硫前后催化剂表征结果可知,脱硫反应后会在活性炭孔表面出现大量脱硫产物,堵塞了活性炭孔道,覆盖了催化剂表面的活性位,中断了催化剂脱硫反应链.当焙烧温度大于900 ℃时,镍全部以单质镍形式存在于活性炭中;600~800 ℃焙烧温度条件下,脱硫剂具有较高的脱硫率,镍的主要存在形态为NiO.当Ni的负载量为1%时,脱硫剂具有最好的脱硫效果.研究结果可为烧结烟气低温脱硫及多污染物协同治理提供借鉴.
- 作 者：
- 黄帮福 耿朝阳 施哲 丁跃华 张桂芳 周晓雷 刘兰鹏 HUANG Bangfu GENG Chaoyang SHI Zhe DING Yuehua ZHANG Guifang ZHOU Xiaolei LIU Lanpeng
- 作者单位：
- 黄帮福,施哲,丁跃华,张桂芳,周晓雷,刘兰鹏,HUANG Bangfu,SHI Zhe,DING Yuehua,ZHANG Guifang,ZHOU Xiaolei,LIU Lanpeng(昆明理工大学冶金工程系,云南 昆明 650093;云南省高校复杂铁资源清洁冶金重点实验室,云南 昆明 650093)
耿朝阳,GENG Chaoyang(首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北 唐山,063200) - 刊 名：
- 生态环境学报 ISTIC PKU
- 英文刊名：
- Ecology and Environment Sciences
- 年，卷(期)：
- 2018 27(1)
- 基金项目：
- 国家自然科学基金项目，云南省教育厅科学研究基金产业化培育项目
