隨著化工行業(yè)中ZnO脫硫吸附劑的使用量迅速增加,開(kāi)發(fā)高效清潔的廢脫硫劑回收再生技術(shù)具有重要意義。將陽(yáng)離子交換法、直接沉淀法與蒸發(fā)結(jié)晶法相結(jié)合,對(duì)ZnO廢脫硫劑進(jìn)行回收再生的實(shí)驗(yàn)探究。優(yōu)化了由ZnO廢脫硫劑制備CuS的工藝過(guò)程。通過(guò)比較CuCl₂、CuSO₄和Cu（NO₃）₂為銅源,不同條件下得到的反應(yīng)產(chǎn)物,得出優(yōu)化條件:Cu（NO₃）₂可作為最佳銅源,反應(yīng)濃度是0.5 mol/L,反應(yīng)時(shí)間是24 h,銅鹽與廢脫硫劑的摩爾比為1:1.05。以優(yōu)化后的陽(yáng)離子反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的鋅鹽溶液為原料,采用直接沉淀法制備再生納米ZnO脫硫劑。該反應(yīng)以氨水為沉淀劑,反應(yīng)pH為8.2。再生后脫硫劑的穿透硫容為33%,達(dá)到了商業(yè)ZnO基脫硫劑的脫硫性能。再生過(guò)程中產(chǎn)生的氨氮廢液蒸發(fā)結(jié)晶法得到NH₄NO₃。結(jié)果表明:以80℃¹00℃下制備的NH₄NO₃產(chǎn)品純度高、雜質(zhì)少、結(jié)... 

【文章來(lái)源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ZnO基脫硫劑的內(nèi)向生長(zhǎng)（a）和外向生長(zhǎng)（b）微觀脫硫機(jī)理示意圖

循環(huán)脫硫效率可達(dá)到 99 %以上，機(jī)械強(qiáng)度增加，再生過(guò)程中可生成抗失活性化合物 Zn2SiO4和 ZnAl2O4，但是硫容小。Ren 等[56]以褐煤為載體，利用高溫浸漬制備了一系列 ZnO 基吸附劑，用 Zn(NO3)2作為活性組分前驅(qū)體，程序升溫至550 ℃熱解得到的吸附劑檢測(cè)限低，硫容高，脫硫劑使用周期長(zhǎng)。研究顯示熱解溫度、熱解時(shí)間和程序升溫對(duì)于吸附劑的孔結(jié)構(gòu)，活性組分含量及分布有著顯著的影響。還可以通過(guò) Al2O3和 K2CO3組合對(duì) ZnO 基吸附劑進(jìn)行改性處理[57]，通過(guò)測(cè)試結(jié)果表明，相對(duì)于未改性的吸附劑脫硫性能明顯提高，也提高了硫醚的催化水解速率，脫硫精度可低于 0.1 ppm，表征結(jié)果顯示 Al2O3可以改善 ZnO 基吸附劑的孔結(jié)構(gòu)，K2CO3提高了吸附劑的堿度，同時(shí)改性組分在脫硫過(guò)程中起到了催化的作用。還可以通過(guò)探究微波輔助[58]摻雜 CeO2制備得 ZnO 基脫硫吸附劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明微波輔助合成可導(dǎo)致吸附劑具有更大的孔體積，使其 Zn 和 O 具有更大的外部電子密度，增強(qiáng)了對(duì)于 H2S 的吸附能力。鋅基吸附廢劑的再生研究比較廣泛，通常是水洗焙燒法、酸溶沉淀法、光氧化催化法和銨鹽浸取法。工藝流程示意圖如圖 3 ~ 圖 6 所示。

圖 4 酸溶沉淀法工藝流程示意圖Fig.4 Process diagram of acid-soluble precipitation method圖 5 光催化氧化法工藝流程示意圖Fig.5 Process diagram of photocatalytic oxidation method

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]二維過(guò)渡金屬硫化物的光學(xué)性質(zhì)與電化學(xué)性質(zhì)探討[D]. 汪文慧.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]離子交換反應(yīng)法調(diào)控制備金屬/半導(dǎo)體異質(zhì)納米晶及光電性能研究[D]. 紀(jì)穆為.北京理工大學(xué) 2016

碩士論文
[1]尺寸可控的ZnS及其復(fù)合納米微球的研究[D]. 馮春甲.大連理工大學(xué) 2017
[2]基于CuS納米粒子陽(yáng)離子交換反應(yīng)的DNA生物傳感器的應(yīng)用研究[D]. 劉洪霞.青島科技大學(xué) 2015
[3]磁控濺射與固相法制備ZnO納米材料及其特性研究[D]. 侯景富.吉林大學(xué) 2015
[4]以緩釋肥形式回收石化廢水中氨氮的研究[D]. 黃穩(wěn)水.湖南大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3388069