硫化氢催化氧化技术的研究进展

随着经济的发展以及人们对环保的重视,国家层面对硫化氢(H₂S)的排放进行了严格的规定。因此,对H₂S的去除材料成为研发重点。催化氧化技术是去除H₂S的主要方法,目前研究较为深入的催化剂有炭基催化剂(包括无负载活性炭)、金属负载活性炭和金属氧化物催化剂(包括金属氧化物负载催化剂、金属氧化物催化剂和阴离子黏土负载催化剂)。详细介绍了2种催化剂的催化氧化原理、制备方法、去除效果和应用前景:炭材料由于其巨大的比表面积、高孔隙率和可以改性的表面活性位是催化剂或载体的热门选择,而炭基催化剂具有相对较低的操作温度和良好的稳定性,不需要遵循严格的O₂和H₂S化学计量比,但只能处理低浓度H₂S,且要求在较低的空速下进行,催化剂必须定期进行再生;金属氧化物催化剂可以处理高浓度H₂S,且在较高的温度(200~300 ℃)下有良好的催化性能,但由于其操作过程需要遵循严格的O₂和H₂S化学计量比和较高的温度,且再生性能差,因此成本较高;富氮多孔炭和负载碱金属的碱性毫米级中孔炭球(MCS)表现出优异的催化性能。在此基础上,对H₂S催化氧化技术的发展方向进行了展望。     

氧化法脱除废气中硫化氢的实验工艺研究

碱液吸收-催化氧化湿式脱硫是一种工艺流程简单的处理硫化氢的方法,这种方法能在脱除硫化氢的同时回收单质硫。本文研究碱液吸收-催化氧化湿式脱除硫化氢过程中,工艺条件对硫化氢脱除效果的影响。     

厌氧生物滴滤法脱除冷煤气中硫化氢的研究

水煤气中硫化氢在燃烧时会转变成二氧化硫,对环境产生污染。文章采用厌氧生物滴滤塔法对冷煤气进行脱硫处理。因煤气对氧的严格限制,通过设计生物滴滤塔,经挂膜驯化后在厌氧条件下对浓度在1~5 g/m3左右的硫化氢进行脱除处理,考察滴滤塔运行条件对脱除效果的影响。结果表明,生物挂膜25 d后,生物滴滤塔达到稳定,喷淋液pH值为2.23,ORP值为283 mV,溶解氧为0.4 mg/L,对溶液中硫离子氧化效率达到94%。滴滤塔在液气比0.15,空塔气速0.088 m/s,pH值5.0~7.0,填料高度为82 cm,塔温为25~30℃左右时,达到较优的运行条件,此时该滴滤塔对以CO、CO2、H2和1 940 mg/m3H2S组成的模拟水煤气的脱硫效率达91.2%。     

脱氮硫杆菌氧化硫化氢过程中的生物氧化和化学氧化

在好氧反应器中研究了不同条件下H2S生物氧化和化学氧化之间的关系.结果表明,在pH为6～8、温度为25～35℃和溶解氧浓度为10.5 mg·L-1时,当硫化氢进气摩尔流速稳定在2.1 mmok·L-1·h-1时,脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)氧化硫化氢的生物氧化速率可达到1.9 mmol·L-1·h-1以上,此时硫化物在液相的累积摩尔速率和H2S出口摩尔流速均很低;化学氧化速率随pH、温度和溶解氧浓度的增加而增大,可达到0.33 mmol·L-1·h-1～0.45 mmol·L-1·h-1;化学氧化速率在最佳菌体生长条件范围内占总氧化速率的比值较小,为8.6～19.1%,而随着pH值、温度的降低这一比值上升至29%～43.7%.     

稀土对低浓度硫化氢液相催化氧化净化效率的影响

采用液相催化氧化法净化低浓度H2S,系统研究了反应温度、pH值及助催化剂--稀土(La、Ce)的加入量对吸收液净化效率和硫容量的影响.结果显示,在优化的实验条件下(原料气H2S浓度720～920mg·m-3、反应温度60℃、pH=9.0、Fe3+浓度0.05mol·L-1、吸收液体积50mL)添加表面恬性剂磺基水杨酸和稀土助催化剂后.吸收液具有较高的净化效率(98%以上)和较大的硫容量(4g·L-1以上).     

选择性催化氧化H2S的富氮碳催化剂研究进展

近年来,能高效净化H2S并回收硫资源的选择性催化氧化技术(H2S-SCO)受到了广泛关注.开发高性能、高选择性及低成本的催化剂是H2S-SCO技术的研究重点,其中富氮碳基催化剂(RNCC)具有高活性、无金属、易制备、低成本且易再生等优点,被认为是一类极具潜力的H2S-SCO催化剂.本文介绍了金属基催化剂的发展,总结和归纳RNCC的制备方法、催化活性和物化性质,系统地讨论RNCC的构-效关系及影响RNCC性能的关键因素,并总结了RNCC的H2S-SCO反应机理.最后指出RNCC目前存在机遇和挑战,并展望了未来的发展方向.     

化学吸收——湿式催化氧化法对硫化氢的治理

介绍化学吸收—湿式催化氧化法对炼油厂瓦斯气体中硫化氢的治理过程及其工艺特点。     

选择性催化氧化NO的催化剂研究进展

工业生产过程产生的NO对大气环境造成严重污染.选择性催化氧化吸收法(SCO)脱硝是目前较有价值的脱硝技术.选择性催化氧化的关键在于催化剂的选择.目前,用于NO催化氧化的催化剂主要有活性炭类、分子筛类、贵金属类、过渡金属氧化物类催化剂.其中,过渡金属氧化物类催化剂具有良好的催化活性,价格低廉,制作简单等,是目前较有研究前...     

H2S匀圆杂选择性催化氧化工艺及催化剂研究现状

论述了石油流化催化裂化烟气中H2S气体的选择性催化氧化处理工艺和工艺中所使用的各种类型选择性氧化催化剂.目前已发展并投入使用的选择性氧化工艺主要有:Superclaus工艺、Euroclaus工艺、Clinsulf-Do工艺、BSR/Hi-Activity工艺、Selectox工艺和Modop工艺等,各工艺具有不同的特点和应用范围.H2S选择氧化催化剂主要包括以下几种体系:碳体系、SiC载体体系、分子筛体系、氧化物体系和柱撑黏土体系等.其中碳体系和氧化物体系的研究开展的较早较多,关于分子筛体系的研究近期有所减少,SiC是研究人员认为非常有潜力的一个载体体系,其相关体系研究也一直在进行之中,柱撑黏土体系还处于初步研究阶段,离实际应用尚有距离.     

NH3的低温复相选择性催化氧化

采用Cu-Ag/Al2O3复合催化剂在低温下选择性催化氧化NH3.实验结果表明,Ag/Al2O3 和Cu/Al2O3分别具有高氧化活性和高N2选择性的优点;一定负载量范围内,Cu-Ag/Al2O3复合催化剂既具有高氧化活性(介于Ag/Al2O3和Cu/Al2O3之间),又具有Cu/Al2O3的高N2选择性,当反应温度为280℃时,Cu5%-Ag5%/Al2O3对NH3的氧化率大于96%,N2选择性大于95%.催化剂表面上形成的Ag2O颗粒及其大小是影响催化剂选择性的一个重要因素.     

催化剂对H2O2降解苯酚废水的影响研究

通过实验研究了Fe2+对H2O2降解苯酚废水的影响.结果表明,Fe2+作催化剂时CODCr去除率随Fe2+浓度增大先升高后降低,当废水中Fe2+浓度为6.4mmol/L时,CODCr去除率高达91.25%;有Cu2+或PO3-4存在时,会对H2O2氧化苯酚废水产生不利影响.     

Fe2O3纳米棒的制备及其H2S气敏性能研究

为快速检测H2S泄漏,以一步水热法制备的Fe2O3纳米棒为基础,制备了H2S气体传感器。研究表明,该传感器在300℃工作温度下对10μmol/mol的H2S的灵敏度为2左右,响应时间为12s左右,恢复时间约4s。而且该传感器具有优异的稳定性和选择性,对CH4、CO等多种气体响应较差,适合用于长时间快速检测H2S气体的泄漏。     

液相催化氧化法净化H2S实验研究

采用液相催化氧化法净化H2 S尾气。研究了铁离子浓度、氧含量和表面活性剂等因素在H2 S的净化中对吸收液净化效率和硫容量的影响。实验结果表明 ,用铁离子作催化剂 ,添加表面活性剂后 ,对低氧含量的尾气 ,吸收液具有较高的净化效率和较大的硫容量 ;当吸收液的硫容量达到饱和时 ,可通入空气进行再生循环使用。这一方法对H2 S尾气的污染治理及硫的回收利用具有重要的现实意义。     

锰离子催化氧化脱除烟气中SO2的研究

为寻求价廉、高效的烟气治理技术;对Ｍｎ＾２＋催化氧化脱除烟气中ＳＯ２的机理及工艺进行了研究。由实验得出其最佳的ｐＨ值为５－６,Ｍｎ＾２＋浓度为０．０６－０．１３ｍｏｌ／Ｌ。采用石灰石中和生成的Ｈ２ＳＯ４可维持较高的吸收率,并副产石膏。与传统的石灰法相比,该法可避免结垢与堵塞,且无需副产石膏所需的氧化过程,从而降低了投资和运行费用。     

过渡金属元素掺杂改性SCR对零价汞的催化氧化性能

为提高商用SCR催化剂对Hg0(零价汞)的催化氧化活性,研究了过渡金属对其进行掺杂改性的方法,并利用固定床反应平台考察了不同试验条件下改性催化剂对Hg0的氧化效率. 结果表明:Y、Zn、Ni和Zr等过渡金属的掺杂可明显抑制SCR催化剂的催化活性,而Fe、Cu掺杂改性SCR催化剂对Hg0的催化氧化性能有显著提升. 在反应温度为350 ℃、空速比为370 000 h-1、φ(HCl)为1×10-5的条件下,Fe、Cu掺杂改性的SCR催化剂对Hg0的氧化效率均能达到90%以上,并且Fe掺杂改性后的SCR催化剂的脱硝性能也未受到明显影响. 借助XRD和XPS等表征手段,对反应前后Fe掺杂改性SCR催化剂进行了研究,表明Fe改性SCR催化剂遵循Mars-Maessen和Langmuir-Hinshelwood机制,可明显提高对Hg0的催化氧化效率,因此,应用前景较好.      

低浓度硫化氢恶臭气体的生化处理研究

采用生物膜填料塔净化低浓度硫化氢恶臭气体，研究了进气负荷，液体喷淋量，气体流量和ＰＨ值等因素对生物净化低浓度硫化氢恶臭气体净化性能的影响，为下一步工业应用提供基础数据。     

铁离子液相催化氧化烟气脱硫研究

在无其它催化剂条件下 ,吸收液槽中加入铁屑 ,分别以FeSO4 溶液和自来水做脱硫吸收液脱除烟气中SO2 。连续运行实验脱硫率保持在 90 %以上并可回收硫。由均匀实验结果得到了实验范围内脱硫率经验方程 ,单因素实验值和经验方程的计算值吻合良好 ,方程可为进一步扩大实验设计提供指导     

过氧化氢催化氧化难降解废水的研究

文章以过氧化氢为氧化剂,以γ-Al2O3为载体采用浸渍法制得不同金属含量的九种催化剂进行催化氧化实验,并优选出以5.0%Co、2.5?(质量百分含量)催化剂CODcr去除率较好,并确定此催化剂在常温常压下,反应时间为30 min,pH=6,氧化剂用量为30g/L时,CODcr的去除率最高为83%,这样不仅提高了BOD5/CODcr值,而且有利于后续生化处理,减轻后续处理装置负荷.     

Zn/Fe体系湿法催化氧化高效脱除沼气中H2S的研究

提出了Zn/Fe体系湿法催化氧化脱除沼气中H2S新工艺,阐述了反应机理、实验装置和工艺流程,考察了各单因素操作条件对H2S脱除效率的影响,在此基础上进行的综合条件实验,脱硫效率都维持在99.6%以上,净化后沼气中H2S含量低于国家标准。过程不消耗任何化工原料,不产生二次污染,体系无降解问题。