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硫化氢气体具有刺激性和腐蚀性,广泛存在于天然气、炼厂气、煤气、沼气当中。硫化氢不但会危害人体健康,同时也会造成催化剂中毒、严重腐蚀金属管道和生产设备,对环境和工业生产都会产生极大危害。为了满足国内外环保法规对工业排放气体中硫含量日益严格的要求,硫化氢的净化方法也在不断发展。本文选取SBA-15为吸附剂载体,采用嫁接和浸渍相结合的改性手段,制得应用于吸附H2S气体的混合胺改性介孔吸附剂,实验主要内容包括:(一)以γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)为硅烷偶联剂嫁接到SBA-15载体表面,将甲基二乙醇胺(MDEA)浸渍到载体孔道间隙,制备混合胺改性H2S吸附剂,以实现常温条件下净化气体中H2S。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附/脱附、傅里叶变换红外(FTIR)手段对吸附剂进行了表征。结果表明,吸附剂SBA-15(0.2/50)在温度30℃,原料气H2S浓度227μL/L,流速100 m L/min条件下,穿透硫容和饱和硫容分别达到0.134和0.164 mmol/g-sorb,原料气中含有水分对吸附效果产生促进作用,吸附剂再生条件温和。吸附剂有序介孔的结构使得吸附过程发生同步效果,表面嫁接和湿浸渍的结合有助于提高吸附剂的稳定性和吸附量。(二)通过对SBA-15载体进行H2O2活化后嫁接APTS和浸渍TEPA改性,制得混合胺改性吸附剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附/脱附、傅里叶变换红外(FTIR)手段对吸附剂进行了表征。实验结果表明,吸附剂NH2-SBA-15(TEPA/40)可以在常压、吸附温度30℃,原料气H2S浓度227μL/L,气体流速100 m L/min条件下实现对H2S的吸附。穿透硫容和饱和硫容分别为0.108和0.134mmol/g-sorb。吸附剂在吸附/脱附循环实验中表现出良好的吸附性能,不单具有较高的吸附容量,而且可以通过相对温和的手段再生。进料气体流量不宜过大,吸附剂的吸附性能在一定程度上依赖于H2S分子与吸附剂间是否有足够充分的接触时间来达到吸附平衡。(三)利用失活模型对吸附剂的吸附穿透曲线进行模拟。失活模型能够适用于分析吸附剂对H2S的吸附过程,在选定吸附剂且吸附条件确定的情况下,可以通过失活模型对吸附剂的吸附穿透曲线进行分析预测。