CuO-三维碳纳米管复合材料脱除H 2 S特性及机理研究

发布时间：2024-04-21 17:17

　　很多工业废气中含有硫化氢,不仅会腐蚀管道、损害设备等,同时去除硫化氢又需要很高的精度和脱硫条件,因此,从安全、环境、经济等多因素考虑,开发新型,实用、灵活、高精度的脱硫剂具有现实意义。纳米氧化铜表面产生大量的氧空位和缺陷,使得纳米氧化铜脱硫剂的硫容和反应性得到极大的提高.利用浸渍法将氧化铜负载到碳纳米管上,制备出平均粒径为14 2nm的纳米氧化铜晶体,并且利用各种技术手段对制备的脱硫剂进行表征,研究其表面形态、成分、粒径、形貌、表面结构、电子价位等特性,在300℃实验条件下对制备的脱硫剂进行研究,考察了进气速率、硫化氢初始浓度、实验温度等工况和氧气、一氧化碳、二氧化碳气氛对脱硫的影响,得到在氧气浓度为5%的情况下,脱硫剂转化率超过40%。得到最优气体流速为0.065m/s。产物分析表面,去除H2S的机理可以理解为:首先H2S分子与CuO脱硫剂吸附后,在适宜的条件下发生反应,生成水和CuS固体。在此过程中除去H2S,良好的吸附和化学反应是去除HiS的两个重要途径。件报据实验数据,对lnk-1/T作图,得出其动力学方程为vH,s(T)=55547.845cxp(-155.11194/RT)...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 H₂S的性质及危害
    1.2 硫化氢的来源
    1.3 脱除H₂S的研究现状
        1.3.1 湿法脱硫
        1.3.2 微生物法
        1.3.3 干法脱硫
    1.4 H₂S脱除存在的问题
    1.5 研究内容及技术路线
        1.5.1 研究内容及意义
        1.5.2 技术路线
2 CuO-三维碳纳米管脱硫剂的合成与表征
    2.1 脱硫剂的合成
        2.1.1 合成原理
        2.1.2 试验药品及仪器
        2.1.3 合成方法
    2.2 脱硫剂样品表征
        2.2.1 氮气物理吸附分析
        2.2.2 TEM透射电镜分析
        2.2.3 SEM分析结果
        2.2.4 热重分析
        2.2.5 XRD物相分析
        2.2.6 XPS分析
    2.3 小节
3 H₂S脱除实验研究
    3.1 H₂S脱除实验系统及内容
        3.1.1 CuO-三维碳纳米管脱硫剂的脱硫反应
        3.1.2 CuO-三维碳纳米管脱硫剂硫容的测定
        3.1.3 脱硫剂对H₂S的吸附活性评价
    3.2 脱除系统工况的影响
        3.2.1 初始浓度对于H₂S脱除的影响
        3.2.2 温度对H₂S脱除的影响
        3.2.3 气体流速对H₂S脱除的影响
    3.3 气氛的影响
        3.3.1 O₂对H₂S脱除的影响
        3.3.2 CO对H₂S脱除的影响
        3.3.3 CO₂对H₂S脱除的影响
    3.4 再生能力
    3.5 反应前后XRD图谱对比分析
    3.6 小结
4 H₂S脱除机理及动力学
    4.1 H₂S脱除机理
    4.2 H₂S脱除动力学
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新
    5.3 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3961203