硫化氢对钴改性活性焦脱除煤气中汞的影响机理

采用等体积浸渍煅烧法制备钴改性活性焦(Co-AC),并采用BET、XRD等分析手段进行表征.利用固定床吸附实验台,研究了模拟煤气(N2、H2、CO、H2 S)气氛下汞的吸附特性,重点关注H2 S对汞吸附的影响.结果表明,5％负载量的Co-AC在120℃和H2 S作用下具有优异的脱汞能力,2 h内平均脱汞效率高达97.8％.此外基于密度泛函理论,首先计算了H2 S、HS及S在Co3 O4(110)表面的吸附能及键长,通过比较H—S键键长的变化得出H2 S会逐步解离成HS与S,然后将优化后的S-Co3 O4(110)作为Hg的吸附基底,研究其吸附特性,得出Hg与S反应生成稳定的HgS,吸附能为-3.503 eV,证明了汞的吸附遵循Eley-Rideal机制.Co-AC吸附剂在高温下脱汞性能受到极大的抑制,因为随吸附温度升高,表面活性硫的减少及硫和汞的反应平衡常数下降显著,导致汞的脱除能力下降.本文采用了实验加模拟的手段,探明了H2 S存在时Hg0在钴基吸附剂表面的反应机理,为协同脱除煤气中的H2 S和Hg0提供了理论指导.