本文較詳盡地敘述了被譽為第二代高溫煤氣脫硫劑的納米二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產)的研究進展和研究動態。針對目前高溫煤氣脫硫劑存在的問題,分析了二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產),加入適當的金屬氧化物添加劑以大大提高納米二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產)的還原性。
煤炭是我國最主要的能源資源,而煤轉化為電能是主要用途,但傳統的火力發電效率只有30%~40%,而利用整體煤氣化聯合循環發電提高到45%以上。高溫煤氣脫硫是關鍵之一。目前高溫脫硫劑普遍存在循環穩定性差、再生困難問題。
近年來,二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產),其再生過程中硫化產物Ce202S與S02可直接生成單質硫(且產物只有單質硫),再生反應放熱小,并在實驗中經歷25次硫化一再生循環后,仍能保持良好的脫硫活性和機械強度。因此,二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產)得到了重新評價,并被譽為第二代高溫煤氣脫硫劑。
二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產)的研究高溫煤氣脫硫,主要是借助可再生的單一或復合金屬氧化物與硫化氫或其他硫化物的反應完成。從再生生成單質硫的角度分析,與H2S反應越強烈的金屬氧化物(如ZnO),再生過程中越難生成單質硫;而與H2S反應性稍差些的金屬氧化物(如二氧化鈰、Sn02和Fe203),再生時卻能產生單質硫。
目前高溫煤氣脫硫劑存在的主要問題是循環穩定性差,再生困難,氣氛效應嚴重。用作高溫煤氣脫硫劑的金屬氧化物各有優缺點,其中二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產)因再生可直接生成單質硫,且循環穩定性較好而受到研究者的關注。而如何提高二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產)脫除H2s的能力成為了研究熱點。如上所述,因還原態的二氧化鈰對硫化反應非常有利,研究者通過向氧化鈰中添加氧化銅、氧化鑭、赤泥等以改善二氧化鈰的還原性,提高二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產)的硫化平衡常數。制備工藝對氧化鈰與H2S的反應活性也會有很大的影響。因此選擇適合的金屬氧化物添加劑,采用適宜的制備工藝改性二氧化鈰,從而大大提高Ce(Ⅳ)還原為Ce3+的能力,增大脫硫劑的硫化平衡常數,擴寬應用溫度范圍,是未來二氧化鈰脫硫劑(九朋新材料產)的發展方向。