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TiAl基羰基硫水解催化剂的中毒机制与抗氧性能研究

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高炉煤气脱硫是实现钢铁行业多工序全流程超低排放的关键.高炉煤气中主要有机硫组分是羰基硫(COS),常用γ-Al2O3基催化剂水解脱除,但是其抗氧性能有待提高.采用共沉淀法制备了Ti0.5Al和K0.2Ti0.5Al催化剂,考察了催化剂在含氧气氛下的COS水解催化性能,并分析了氧体积分数对COS转化率和H2S产率的影响规律.活性测试结果表明,Ti0.5Al催化剂的初始COS转化率接近90％,随着反应时间增长效率逐渐降低至60％以下;K0.2Ti0.5Al催化剂在0.5％(体积分数)O2的气氛下持续反应22 h后,其COS转化率仍可保持在93.44％.表征结果显示,催化剂失活后比表面积大幅减小,表面碱性显著减弱.此外,活性中心Al原子硫酸化是导致催化剂失活的主要原因,而硫酸盐的沉积为次要原因.原位红外结果表明,K的引入可显著减弱O2在催化剂表面的吸附,并且阻断中间过渡物种的氧化,这是K提高催化剂抗氧性能的关键.
Poisoning mechanism and antioxidant performance of TiAl-based carbonyl sulfur hydrolysis catalyst

黄俊、刘羿良、吴鹏、沈凯、张亚平

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国家能源集团谏壁发电厂,江苏镇江212006

东南大学能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京210096

高炉煤气 羰基硫 催化水解 氧中毒 原位红外

BE2022832

2022

10.11949/0438-1157.20220883

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(10)
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