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活性炭催化硫化氫

來源：韓研活性炭網作者：韓研活性炭網 2017-09-21

　　活性炭吸附硫化氫，污水，家具或人和寵物活動引起的氣味問題近年來一直持續增長。常見和強有氣味的化合物通常包括其可以來自污水，水還原硫化合物，或廁所。在煉油或石油化工廠，含硫化合物已經被認為是重油焦化，硫回收裝置中氣味排放范圍廣泛的主要氣味，這已引起嚴重的環境問題。硫化氫(H 2S)作為屁的副產物，也是含硫有機成分的分解。這些含硫氣味物質不僅會腐蝕基礎設施，而且對周圍的人造成不良或不適。事實上，氣味物質中，H2S是經常導致臭味的主要和最常見的化學物之一。其他有機硫化合物，如噻吩，硫化羰，通常不是H小得多H2S，而且還具有更強的氣味。

　　活性炭已被用于吸收氣味物質，但其物理吸收容易飽和，并且在周圍環境中存在少量氣味化合物時可能是潛在的污染源。在這里，我們第一次開發了一種活性炭-氧化鋁復合材料雙金屬氧化物催化劑，它不僅具有非常高的吸收強烈的氣味硫化物的能力，而且還可以通過空氣中的氧氣將硫化物轉化成硫并將有機硫轉化為砜，以化學方式除去氣味物質，并賦予吸附劑自身再生能力，從而形成更長，更有效的方法來控制空氣中的氣味。載體中含有50%活性炭的ZnCu催化劑具有最高的硫容量。

　　為了增加活性炭的表面積和孔隙結構，通過加入水，氫氧化鈉(NaOH)，活性炭，混合和擠出成蜂窩形。將擠出物在靜態空氣中在各種溫度下煅燒3小時，得到完成的脫硫蜂窩活性炭。添加活性炭的原因是增加對中性疏水性表面更親近的有機硫的吸收能力。這是通過高表面積活性炭載體與氧化鋁載體的結合，通過水磨糊和煅燒法。

　　活性炭催化劑試驗裝置如圖1所示。在實驗室規模試驗中，入口氣體可被純的N之間切換2和空氣與所有含有H2個1000ppm的的S，以便測試氣體組合物對硫能力的影響。在氣流中使用高濃度的H2S是加速測試。每次將1.15g活性炭裝入兩端用玻璃棉塞住的Ф6.3mm玻璃管中。使用在線GC分析出口氣體，然后在排放到空氣中之前通過NaOH洗滌瓶。

　　活性炭添加對硫轉化催化劑的物理性能和性能的影響

　　活性炭除臭的性能與物理性質密切相關。在許多情況下，含硫有機物更疏水，而H2S更親水。因此，為了充分除去氣味，載體必須是多孔的以具有高的表面積，并且應具有親水性和疏水性。因此，我們將活性炭添加到混合金屬中，向活性炭和混合金屬的混合物滴加水，同時碾磨和攪拌形成糊狀物，然后在120℃下干燥，并在260℃下煅燒，我們稱之為研磨糊和煅燒法。然后將煅燒的載體復合物用Zn和Cu溶液浸漬。以前沒有報道這種復合支持制劑，擠出的活性炭的物理性質列于表中1。有趣的是，擠出的活性炭的表面積隨著碳含量的增加而增加，因此孔的體積傾向于穩定。表面積和孔體積的增加有利于催化劑上的氣味和有機化合物的吸收，其可以通過活性組分轉化。具有最高表面積(373.7m2/g)的催化劑具有70重量%的最高活性炭含量。

　　自可再生活性炭催化劑的應用

　　使用我們的環境溫度可再生活性炭制造了除臭活性炭，該活性炭裝載在防水但氣體透氣布上，如圖2所示。將這種活性炭布放置在通過區域的廢水中，需要通風口以防止潛在的風險，被放置在屏幕門的通風口上，每天監測空氣質量1年。我們可以看到H2S從3ppm降低到0ppm。此外，在放置活性炭布之前，CO含量也從15減少到20ppm。操作9個月后，沒有檢測到異味，甚至沒有檢測到CO。然而，經過6個月的操作，我們發現非常細的黃色粉末逐漸出現在活性炭布表面，這是硫磺粉末。該過程可以通過以圖中反應來表達。

　　一種具有自我再生能力的除臭活性炭，可以在空氣中存在氧氣的情況下將含硫氣味化合物轉化為硫粉。催化劑由Cu和Zn組成，載體是Al2O3和活性炭的綜合復合材料。制備的最佳條件是在含有流動空氣的水分存在下在210℃下煅燒。已經對各種含硫氣流進行了測試，這些氣流顯示出高硫容量和自再生能力，特別是當應用于實際環境進行表面污染物控制時。它?轉換2個 S和噻吩成硫粉末，并且也將CO轉化成CO 2以非常穩定的性能。在污水處理廠半年使用后，活性炭不發生結構變化，除去氣味，硫轉化成硫粉，而由于空氣中的氧氣，Cu和Zn仍然存在于其氧化物中形成。

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