von KeAi Communications Co.
Hochofengas (BFG) ist ein wichtiges Nebenprodukt der Eisen- und Stahlindustrie und wird in großem Umfang zur Wärme- und Stromerzeugung genutzt. Allerdings erzeugen die unerwünschten Verunreinigungen wie COS, CS2 und H2S in BFG schädliche Umweltemissionen.
Aufgrund der strengen Ultra-Low-Emission-Standards ist die Entschwefelung von BFG für integrierte Stahlwerke dringend erforderlich. Im Vergleich zu anderen Entschwefelungsmaterialien stellen Adsorbentien auf Zeolithbasis eine praktikable Option mit geringen Kosten und langer Lebensdauer dar. Allerdings ist die Schwefelkapazität von Zeolith relativ gering und muss verbessert werden.
Die Imprägnierung von Übergangsmetalloxiden auf Zeolith ist eine gängige Strategie zur Herstellung von H2S-Adsorbens. Bei dieser Methode kommt es jedoch in der Regel zu einer Agglomeration der Metallpartikel beim Kalzinieren, wodurch relativ große Metallpartikel entstehen. Die großen Metallpartikel können den Gasdiffusionswiderstand im Adsorptionsmittel erhöhen und die Entschwefelungsleistung beeinträchtigen. Daher ist die Minimierung der Metallpartikel auf Zeolith mit hoher Beladung der Schlüssel zur Herstellung eines Adsorptionsmittels mit hoher Schwefelkapazität.
Zu diesem Zweck hat ein Forscherteam des Instituts für Verfahrenstechnik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften eine Strategie zur Ammoniakinduktion vorgeschlagen. Beim Aufbringen von Kupferoxid auf 13X-Zeolith durch die Imprägnierungsmethode wurde Ammoniak eingeführt, und es bildete sich zunächst ein Cu-basierter Komplex, der dann am Zeolith adsorbiert wurde, der im anschließenden Kalzinierungsprozess in CuO umgewandelt wurde.
„Die Einführung von Ammoniak hemmt wirksam die Agglomeration und erhöht die Dispergierbarkeit von CuO-Partikeln während der Kalzinierung, verhindert das Verstopfen von Zeolithporen, verbessert die Diffusion von H2S während der Entschwefelung und erhöht so die Adsorptionsrate und Schwefelkapazität des H2S-Adsorptionsmittels“, sagte Erping Cao, Hauptautor der Studie veröffentlicht In Grüne Energie und Umwelt.
„Die H2S-Adsorptionskapazität des durch Ammoniakinduktion hergestellten NH3-CuO/13X-Adsorbens ist mehr als doppelt so hoch wie die des CuO/13X-Adsorbens.“
Bemerkenswerterweise wurden ähnliche Ergebnisse erzielt, wenn die Ammoniakinduktionsstrategie auf andere Arten von Adsorptionsmitteln auf Zeolithbasis angewendet wurde.
„Basierend auf der Ammoniakinduktionsstrategie haben wir einen allgemeinen Ansatz für die Herstellung von Übergangsmetalloxid-/Zeolith-Adsorptionsmitteln mit hoher Schwefelkapazität bereitgestellt“, sagte der korrespondierende Autor Yanbin Cui.
Mehr Informationen:
Erping Cao et al., Ammoniakinduziertes CuO/13X zur H2S-Entfernung aus simuliertem Hochofengas bei niedriger Temperatur, Grüne Energie und Umwelt (2024). DOI: 10.1016/j.gee.2024.02.002
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