铁黄颜料制备高效煤气脱硫剂初探
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第49卷第9期 2011年9月 上海涂料 SHANGHAI C0ATINGS Vo1.49No.9 Sep.2011 铁黄颜料制备高效煤气脱硫剂初探 郝昌清 (上海海隆赛能新材料有限公司,200941) 摘要:为了扩大铁黄颜料的应用范围,尝试用铁黄颜料为主体,配以少量铜和铈的氧化物为改 性剂,再添加惰性骨料、黏结剂、造孔剂等辅料,以特殊工艺制得高效煤气脱硫剂。该脱硫剂可将含硫 量37 000 mg/m 的煤气吸附净化至含硫量1 mg/m 以下,而且其最大硫容可达25 gS/100 g。实验表明: 铁黄颜料很适合制作煤气脱硫剂。 关键词:氧化铁黄;脱硫剂;煤气;脱硫 中图分类号:TQ 620.79 文献标识码:A 文章编号:1009—1696(2011)09—0019—03 0引言 从造气炉出来的煤气含有硫化物(HzS、COS为 并使用可溶性铜和铈的硝酸盐,以及其它一些惰性 骨料、黏结剂、造孔剂等辅料,再经研磨,混匀,成 型,烘干,煅烧后,制得高效煤气脱硫剂。 1.2煤气脱硫 主)、碱金属、重金属等有害物质,在使用前必须予 以脱除。湿法脱硫工艺会损失大量的煤气显热,而且 需要增加把COS转化为HzS的工艺过程…,所以目 煤气脱硫实验在固定床反应器(由内径11.4 mm, 外径16.0 mm,长960 mm的刚玉管填充石英棉、瓷 前普遍致力于研究能够同时脱除COS和HzS的干法 脱硫工艺及新型脱硫剂。早期的研究人员发现:cu、 zn、Fe、V、Mn、Ca、Mo、W、Co等的氧化物对COS 环和直径3~5 mm惰性氧化铝球作为支撑板和气体均 布板,使进入的气体形成平推流)中进行,脱硫温度为 325~625 ̄C,空速为1 000 h~,煤气组分为:1.5%COS, 4.O%C02,8.8%N2,21.4%C0,64.3%H2。经脱硫后的 和Hzs都有很好的脱除效果 。其中Fez0 具有最大 的硫容 ;CuO的脱硫精度最高而且再生性能也相 煤气组分由质谱仪(HIDEN HPR20)自动抽样检测, 经过10次脱硫再生循环后的脱硫曲线如图1所示。 当好 ;铈元素可促进铁的还原性,从而提高铁基 脱硫剂的脱硫活性 ;铜和铈混合氧化物的协同 效应有助于对s0z的吸收¨卜坦 。 本文以铁黄为主体材料,对高效煤气脱硫剂的 制备进行了初步研究。 1实验部分 1.1脱硫剂的制备 利用氧化铁黄的针状结晶体直径在几十纳米的 特性,配以少量铜和铈的氧化物为改性剂,主要以 固态混合方式制成脱硫剂 13-14]0在具体制备过程中, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 l0 l1 12 吸附时间m 图1煤气脱硫曲线 Figure 1 The desulfurization curves of gas 考虑到微量铜和铈的分散问题,采取了以水为介质, 【收稿日期】2011-08—01 20 上海涂料 第49卷 1.3硫容测定 5 Javad Abbasian and Rachid B.Slimane.Regenerable Copper-Based 硫容是指一定量脱硫吸附剂在指定的条件下所 Sorbent for H2S Removal from Coal Gases[J].Ind.Eng.Chem.Res., 1998,37(7):2 775—2 782 6 Zhijiang Li and Maria Flytzani—St。phan。p0u10s.Cu-Cr-O and Cu- 能吸附的硫化物量,一般用每100 g吸附硫化物的脱 硫吸附剂中已吸附硫化物中的硫元素的质量表示, 记为gS/100 g。 ce—O Regenerable Oxide Sorbents for Hot Gas Desulfurization[J]. Ind.Eng.Chem.Res.,1997,36(1):187—196 实验中,在不同时期和环节对脱硫剂进行抽样, 利用库仑测硫仪(CLS一2型)测定其硫容。 2结果与讨论 该脱硫剂能将含硫量37 000 mg/m 的煤基合成 气吸附脱除至含硫量1 mg/m 以下,工作硫容在较宽 温度范围内可达17.7 gS/100 g以上,在425。(=时,其 脱硫吸附能力可达最大工作硫容值25.1 gS/100 g。究 其原因,与其说是由于硝酸铈促进了氧化铁的脱硫 性能¨ ,不如说是由于铁黄颜料的极细晶体粒径导 致其具有极大的比表面积的缘故。假如没有铁黄将 绝大部分硫吸附固定下来的话,仅靠极少量的铜、铈 元素是不可能达到如此高的脱硫精度的。10次脱硫 和再生循环实验均在相同的吸附或再生条件下进行, 很明显,每次的吸附时间均比上一次有所减少,这与 每次再生过程中不可避免的烧结或再生不完全有直 接的关系¨ " 。从实验结果看,铁黄颜料具有极细 小的晶体粒径,非常适合制备煤气脱硫剂。 参考文献 1 Mayumi Tsukada,Kouetsu Abe,Yuichi Yonemochi,et a1.Takashi Uehara Dry Gas Cleaning in Coal Gasiifcation Systems for Fuel Cells UsingComposite Sorbents[J].PowderTechnology,2008,180(1-2 232—238 2 P.R.Westmoreland,D.P.Harrison.Evaluation of Candidate Solids for High Temperature Desulfurization of Low BTU Gases[J].Environ. Sci.Techno1.,1976,10(7):659—661 3 Y.G.Pan,J.F.Perales,E.Velo,et a1.Kinetic Behaviour of Iron Oxide Sorbent in Hot Gas Desulfurization[J].Fuel,2005,84(9): 1 1O5一l lO9 4 Zheng Wang and Maria Flytzani—St phan0p0ul0s.Cerium Oxide— Based Sorbents ofr Regenerative Hot Reofrmate Gas Desulfurization[J]. Energy&Fuels,2005,19(5):2 089—2 097 7 Raehid B.Slimane,Javad Abbasian.Regenerable Mixed Metal Oxide Sorbents for Coal Gas Desulfurization at Moderate Temperatures[J]. Advances in Environmental Research,2000,4(2):147—162 8 V.Patrick.et a1.High—Temperature Sulfidation—Regeneration of CuO—A1203 Sorbents[J].Ind.Eng.Chem。Res.,1989,28(7): 931-940 9 Hai Zhao,et a1.Modification of Ferrite-manganese Oxide Sorbent by Doping with Cerium Oxide[J].Process Safety and Environmental Protection,2008,86(6):448—454 lO J.C.Zhang,et a1.Investigation on Gasoline Deep Desulfurization for Fuel Cell Applications[J].Energy Conversion and Management, 2005,46(1):1-9 1 1 Arturo R0das—Grapain,et a1.Catalytic Properties of a CuO-Ce02 Sorbent—Catalyst for De—SOx Reaction[J].Catalysis Today,2005 (107—108):168—174 12 Jale F.Akyurtlu,Ates Akyurtlu.Behavior of Ceria—Copper Oxide Sorbents under Sulfation Conditions[J_.Chemical Engineering Science,1999,54(15—16):2 991—2 997 l3 M.A.Ahmed,et a1.SEM—EDX and XRD Study of Ti or Cu- doped Zinc Ferrites as Regenerable Sorbents for Hot Coal Gas Desulfurization[J].Applied Surface Science,2000,1 56(1—4): 115—124 14 No—Kuk Park。et a1.Effects of Reduction of Metal Oxide Sorbents on Reactivity and Physical Properties during Hot Gas Desu1phurizati0n inIGCC[J].Fuel,2005,84(17):2 158—2 164 15赵海,王芳芳,等.复合金属氧化物脱除羰基硫的研究[J].煤炭 转化,2007(2):31—35 1 6 Suk Yong Jung,et a1.H2S Removal and Regeneration Properties 0f zn—A1~based Sorbents Promoted with Various Promoters[J]. Catalysis Today,2006,111(3—4):217—222 17 M.Pineda.et a1.Performance of Zinc Oxide Based Sorbents for Hot Coal Gas Desulfurization in Muhicycle Tests in a Fixed—Bed Reactor[J]. Fuel,2000,79(8):885—895 第49卷第9期 2011年9月 上海涂料 SHANGHAI C0ATINGS Vo1.49No.9 Sep.2011 毛溶刻液体环氧 浍层耐磨性的研宓 王菁 师华 于一川 岳文华 (北京航材百慕新材料技术工程股份有限公司,100095) 摘要:通过对无溶剂液体环氧涂层耐磨性的研究,验证了影响环氧涂层耐磨性的主要因素是耐 磨填料、固化剂种类和涂层的固化程度。 关键词:无溶剂环氧涂层;固化剂;耐磨填料;涂层固化程度;耐磨性 中图分类号:TQ 630.7 2 文献标识码:A 文章编号:1009—1696(201 1)09—0021-04 0引言 环氧涂料分子结构中含有大量的羟基和醚基等 极性基团…,加之在固化过程中活泼的环氧基能与 度,本文对此作了研究总结。 1试验部分 1.1原材料及设备仪器 界面金属原子反应形成极为牢固的化学键,保证了 涂层与基材的优异附着力、低收缩率;由于交联密 不同配方无溶剂液体环氧涂料、石英砂、氧化铝、 毛刷、70lnlTl×100 mm玻璃板、台秤、万分之一天平。 1.2试验设备 度高和分子链中的苯环结构,使涂层具有优异的机 械性能和耐化学品性等,因此广泛用于各种防腐领 域。在某些领域(如风机叶轮)除要求涂层具有优良 采用磨耗度测定器测定涂层的耐磨性,其结构 见图1。如图1所示,磨耗试验机主要部分是垂直固 定的、内径为4~6 cm的玻璃管A 。在塞子C上端, 固定着直径为0.5 on的小管漏斗B。玻璃管下端削成 45。角,距离小木箱D 3~5 mm,其上表面(面向玻璃 管者)与水平成45。角,上表面尺寸为9 mm×12 mm, 其上嵌入毛玻璃。玻璃管正对毛玻璃的中心,漏斗管 的防护性能外,还要求其具有一定的耐磨性。 与传统的溶剂型防腐涂料相比,无溶剂液体环 氧涂料还具有厚涂性好、防腐性佳、不污染环境、施 工安全等优势,具有十分广阔的应用前景。在研究无 溶剂液体环氧涂层的耐磨性时,发现影响涂层耐磨 性的主要因素是填料、固化剂种类和涂层的固化程 【收稿日期】2011-06—30 Primary Research on Eficientf Desulfurizer for Gas Prepared with Iron Oxide Yellow Pigment HAO Chang—qing (Shanghai Hilong Shine New Material Co.,Ltd.,Shanghai,200941,China) Abstract:In order to expand the application range of iron oxide yellow pigment,an eficifent desulfurizer for gas was prepared with iron oxide yellow,cupric oxide,cerium nitrate hexahydrate,pore—forming material,binder and some inert aggregate by a novel preparation method.The results showed that the desulfurizer is capable of reducing the sulfur content of gas from 37 000 mg/m to below lmg/m .The maximum sulfur capacity can be reached about 25 gS/100g.The research confirmed that the iron oxide yellow pigment is suitable or fpreparing desulfurizer orf gas. Key Words:iron oxide yellow;desulfurizer;gas;desulfurization
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