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《大连理工大学》 2007年
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改性活性炭纤维脱除低浓度羰基硫的研究

方磊  
【摘要】: 纯的羰基硫(又称氧硫化碳,Carbonyl Sulfide,COS)是一种无色无味的气体,而且易燃易爆,它的存在容易腐蚀设备,污染空气,它还会生成硫化氢而产生具有臭鸡蛋气味的恶臭气体对人的身心健康造成威胁等。它普遍存在的浓度虽然很低,但却很难脱除,而且对它的脱除量也很有限,所以脱除低浓度羰基硫是很具有实际意义的。 本论文根据本课题的背景用活性炭纤维(Activated Carbon Fibre,ACF)作为脱硫剂,从三个不同角度对活性炭纤维脱除低浓度的羰基硫进行了深入的研究,其主要内容如下: 1.过渡金属改性ACF脱除低浓度COS的研究 研究了Co~(2+)、Ni~(2+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)等过渡金属离子浸渍改性活性炭纤维脱除COS的性能。考察了改性离子的种类、含量、原料气的伴生组分、反应气氛、反应相对湿度和温度对脱硫性能的影响。结果表明:与空白ACF相比,过渡金属离子改性ACF可以有效地提高了活性炭纤维的硫容量。其中,用Co~(2+)改性ACF的脱硫效果优于其它金属离子改性的ACF。并根据实验结果推测了过渡金属离子在活性炭纤维上脱除COS的吸附反应机理。 2.用ACF同时脱除二氧化碳中COS与H_2S的研究 考察了用NaOH、KOH、Na_2CO_3、K_2CO_3和Fe~(3+)、Co~(2+)等对ACF进行改性,并分别对脱除COS和H_2S的性能进行了测试。考察的重点主要是以N_2和CO_2为稀释气,对改性离子的种类、含量、反应气氛和吸附温度等的脱硫性能进行研究,而且还考察了在COS和H_2S同时存在的情况下ACF脱除COS和H_2S性能。结果表明:碱改性ACF比空白ACF脱除效果好,过渡金属离子改性ACF与碱改性ACF相比可以有效地提高了活性炭纤维的硫容量。其中,用Co~(2+)改性ACF能同时提高脱除COS和H_2S的效果。 3.用改性ACF脱除低浓度COS再生方法的研究 分别用溶剂再生和气体热再生的方法对脱低浓度COS失活后的改性ACF进行再生。考察了再生后改性ACF的脱硫性能,主要研究再生时间、再生温度等因素对ACF再生效果的影响。实验结果表明:溶剂再生和气体热再生都是有效果。其中,溶剂法中用水再生效果较好;气体热再生中用N_2再生效果较好。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ028

【参考文献】
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