Masugnsgas (BFG) är en viktig biprodukt som energi för järn- och stålindustrin och har använts i stor utsträckning för uppvärmning och elproduktion. Men de oönskade föroreningarna, såsom COS, CS2 och H2 S, i BFG genererar skadliga miljöutsläpp.
På grund av de stränga normerna för ultralåga utsläpp är avsvavling av BFG brådskande för integrerade stålverk. Jämfört med andra avsvavlingsmaterial representerar zeolitbaserade adsorbenter ett lönsamt alternativ med låga kostnader och lång livslängd. Zeolitens svavelkapacitet är dock relativt låg och behöver förbättras.
Impregnering av övergångsmetalloxider på zeolit är en vanlig strategi för att framställa H2 S adsorbent. Emellertid resulterar denna metod vanligtvis i agglomerering av metallpartiklar under kalcinering, vilket bildar relativt stora metallpartiklar. Den stora metallpartikeln kan öka gasdiffusionsbeständigheten i adsorbenten och inhibera avsvavlingsprestandan. Därför är att minimera metallpartiklarna på zeolit med hög belastning nyckeln till framställningen av en adsorbent med hög svavelkapacitet.
För detta ändamål har ett team av forskare från Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, föreslagit en ammoniakinduktionsstrategi. I processen att ladda kopparoxid på 13X zeolit med impregneringsmetoden infördes ammoniak och ett Cu-baserat komplex bildades först och adsorberades sedan på zeolit, som omvandlades till CuO i den efterföljande kalcineringsprocessen.
"Införandet av ammoniak hämmar effektivt agglomerationen och ökar dispergerbarheten av CuO-partiklar under kalcinering, förhindrar igensättning av zeolitporer, förbättrar diffusionen av H2 S under avsvavling, och därmed ökar adsorptionshastigheten och svavelkapaciteten för H2 S adsorbent", säger Erping Cao, huvudförfattare till studien publicerad i Green Energy and Environment .
"H2 S adsorptionskapacitet för NH3 -CuO/13X-adsorbent framställd genom ammoniakinduktion är mer än dubbelt så stor som CuO/13X-adsorbent."
Noterbart erhölls liknande resultat när ammoniakinduktionsstrategin tillämpades på den andra typen av zeolitbaserade adsorbenter.
"Baserat på ammoniakinduktionsstrategin har vi tillhandahållit ett allmänt tillvägagångssätt för framställning av övergångsmetalloxid/zeolitadsorbenter med hög svavelkapacitet", säger motsvarande författare Yanbin Cui.
Mer information: Erping Cao et al, Ammoniak-inducerad CuO/13X för H2S-borttagning från simulerad masugnsgas vid låg temperatur, Grön energi och miljö (2024). DOI:10.1016/j.gee.2024.02.002
Tillhandahålls av KeAi Communications Co.
