Le gaz de haut fourneau (BFG) est un sous-produit énergétique important pour l’industrie sidérurgique et a été largement utilisé pour le chauffage et la production d’électricité. Cependant, les contaminants indésirables, tels que COS, CS2 , et H2 S, en BFG génèrent des émissions nocives pour l'environnement.
En raison des normes strictes en matière d'émissions ultra-faibles, la désulfuration du BFG est urgente pour les aciéries intégrées. Comparés à d'autres matériaux de désulfuration, les adsorbants à base de zéolite représentent une option viable avec de faibles coûts et une longue durée de vie. Cependant, la capacité en soufre de la zéolite est relativement faible et doit être améliorée.
L'imprégnation d'oxydes de métaux de transition sur la zéolite est une stratégie courante pour préparer H2 S adsorbant. Cependant, cette méthode aboutit généralement à l’agglomération de particules métalliques lors de la calcination, formant des particules métalliques relativement grosses. Les grosses particules métalliques peuvent augmenter la résistance à la diffusion du gaz dans l'adsorbant et inhiber les performances de désulfuration. Par conséquent, minimiser les particules métalliques sur la zéolite avec une charge élevée est la clé de la préparation d'un adsorbant à haute capacité en soufre.
À cette fin, une équipe de chercheurs de l’Institut d’ingénierie des procédés de l’Académie chinoise des sciences a proposé une stratégie d’induction d’ammoniac. Lors du chargement de l'oxyde de cuivre sur la zéolite 13X par la méthode d'imprégnation, de l'ammoniac a été introduit et un complexe à base de Cu s'est d'abord formé, puis adsorbé sur la zéolite, qui a été converti en CuO lors du processus de calcination ultérieur.
"L'introduction d'ammoniac inhibe efficacement l'agglomération et augmente la dispersibilité des particules de CuO lors de la calcination, évite le colmatage des pores de la zéolithe, améliore la diffusion de H2 S pendant la désulfuration, et augmente ainsi le taux d'adsorption et la capacité en soufre de H2 S adsorbant", a déclaré Erping Cao, auteur principal de l'étude publiée dans Green Energy and Environment. .
"Le H2 S capacité d'adsorption de NH3 -L'adsorbant CuO/13X préparé par induction d'ammoniac est plus de deux fois supérieur à celui de l'adsorbant CuO/13X."
Notamment, des résultats similaires ont été obtenus lorsque la stratégie d'induction d'ammoniac a été appliquée à d'autres types d'adsorbants à base de zéolite.
"Sur la base de la stratégie d'induction de l'ammoniac, nous avons proposé une approche générale pour la préparation d'adsorbants d'oxyde de métal de transition/zéolite à haute capacité en soufre", a déclaré l'auteur correspondant Yanbin Cui.
Plus d'informations : Erping Cao et al, CuO/13X induit par l'ammoniac pour l'élimination du H2S à partir de gaz de haut fourneau simulés à basse température, Énergie verte et environnement (2024). DOI :10.1016/j.gee.2024.02.002
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