多孔矿物基化学吸附剂的制备及其脱除H2S和SO2的研究

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多孔矿物材料与生态环境具有良好协调性,具有防治污染和修复环境的功能,例如,硅藻土、方解石、海泡石、沸石、麦饭石、埃洛石等。矿物材料由于来源广泛,热稳定强,结构特殊,吸附性能优良,在经过提纯、粉碎、改性、改造、复合等工艺后,常被用来处理污水和废气,在环境污染治理方面得到了较广泛的应用。本论文以多孔矿物为原料,尝试了多种制备化学吸附剂的方法,主要包括:(1)等体积浸渍高锰酸钾制备用于去除H2S、SO2气体的化学吸附剂;(2)多孔矿物改性制备PCH后等体积浸渍高锰酸钾制备用于去除H2S气体的化学吸附剂;(3)金属氧化物负载多孔矿物制备用于去除SO2气体的化学吸附剂。利用多孔矿物直接浸渍高锰酸钾,由于本身比表面积较低,堆积密度较大,使得高锰酸钾在载体表面的分散性较差,去除H2S和SO2的活性不明显;但是利用多孔矿物改性制备得到的PCH载体,具有较大的比表面积和孔容积,吸附性能优良,当表面活性剂添加量合适,且焙烧温度达到550℃后,用埃洛石改性后得到的载体比表面积能达到672 m2/g,孔容达到1.04 cm3/g。负载高锰酸钾后去除H2S的性能明显提高,穿透时间延长了一倍。由于H2S和SO2的氧化还原能力的差异,在利用多孔矿物负载高锰酸钾具有较高去除H2S的效率下,去除SO2的效率却不如ZnO负载多孔矿物。为了得到热稳定性更好的化学吸附剂,且提高对SO2气体的去除能力,本论文在多孔矿物(凹土)上均匀共沉淀ZnO,发现焙烧之后去除SO2的活性有明显的提高,这和纳米ZnO自身的催化氧化特性有关。化学吸附剂在实际使用过程中,除了考虑成本和性能外,还要考虑不引起二次污染,且容易回收。多孔矿物由于本身具有较好的可塑性,在负载高锰酸钾和氧化锌等活性物质后,在不加任何其它添加剂的情况下,就能通过挤出成型,制备得到颗粒样品,较之其它材料,如活性炭、活性氧化铝等,成型工艺简单,成型后颗粒强度适宜。
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