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活性炭浸渍双金属对硫化氢的吸附解吸性能
文章作者:韩研网络部 更新时间:2022-8-11 16:49:06

  活性炭浸渍双金属对硫化氢的吸附解吸性能

  生物能源可分为三类:生物燃料、沼气和固体生物质。在一致和可预测的生产率方面,由生物质产生的沼气比风能、太阳能和其他可再生能源具有优势。为了使用甲烷作为新能源,硫化氢气体是必须要解决的问题。因此,本研究的目的是使用活性炭、金属醋酸盐、金属氧化物和碱性复合氢氧化钾表面改性的双金属活性炭在低温下对硫化氢的吸附性能。

  活性炭的表征分析

  活性炭与双金属吸附剂的吸附性能,在本研究中用双金属浸渍的方法在化学品中,制备了ZnAc2与金属氧化物(ZnO或TiO2)和碱性化合物(KOH)的混合物。然后使用SEM-EDX、BET、TGA和FTIR分析对合成的吸附剂进行表征。随后在吸附柱中用硫化氢气体对合成的吸附剂进行实际吸附测试。SEM-EDX分析在图1显示了双金属活性炭和单金属活性炭的形态图像,放大倍率为2.5Kx,在2微米尺度上。观察到吸附剂表面的形态具有模糊或白色的成分。模糊或白色的成分是浸渍过程产生的活性炭表面的预期化学成分分布。

  图1:活性炭双金属浸渍吸附剂的SEM形态图像,比例放大2.5Kx(2μm)。(a)ZnAc2/ZnO/活性炭,(b)ZnAc2/KOH/活性炭,(c)ZnAc2/TiO2/活性炭,(d)ZnAc2/活性炭。

  硫化氢气体吸附-解吸实测

  实验室规模的实验装置图如图2所示,吸附测试在环境条件(T=30℃)下进行,进料浓度(5000ppm硫化氢在氮气中稀释)、流速(5.5L/秒)和绝对压力(1.5bar)保持不变在整个吸附过程中保持不变。在将硫化氢气体送入吸附系统之前,将100克活性炭装入柱中。根据环境安全的要求,出口硫化氢浓度保持恒定在5ppm。使用便携式分析仪记录所有释放硫化氢的输出浓度。接下来,每种吸附剂最多可用于三个吸附-解吸循环。对于每次解吸的吸附剂再生,该过程在三种不同的鼓风机温度下变化:50℃、100℃和150℃。每个温度对下一个循环的吸附都有显着影响。解吸过程的温度条件的选择对于获得最佳的硫化氢气体吸附和在几个吸附-解吸循环中稳定吸附剂非常重要。

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  图3:硫化氢曲线随时间变化的相对浓度。

  温度度对解吸的影响

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  使用过的活性炭分析

  SEM-EDX分析在图4显示了吸附过后几种活性炭的形态图像,放大倍率为2.5Kx,尺寸为2微米。图像显示,与双金属浸渍活性炭吸附剂相比,原活性炭和单金属浸渍的形态表现出清晰光滑的表面。如图所示,在吸附剂表面可以观察到一种化学混合物,呈模糊或白色组合物的形式,这被认为是由用于活性炭结垢的化学物质引起的。然而,SEM图像无法提供有关吸附剂表面元素浓度的定量信息。因此,还进行了EDX分析以研究吸附剂表面上元素的浓度。

  图4:(a)ZnAc2/ZnO/活性炭、(b)ZnAc2/活性炭和(c)原活性炭吸附剂在不同解吸温度下的2.5Kx放大倍率和2微米尺度的SEM显微照片。

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文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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