活性炭去除氢硫化物
用活性炭去除氢硫化物的研究，koh / cao浸渍活性炭在相对湿度的(rh)的影响，二氧化碳(co 2)，甲烷(ch 4)，氧气(o 2上2h)存在和气体时空速吸附动力的研究调查。熔融碳酸盐燃料电池(mcfc)是高温能量转换系统，适用于热电联产(chp)生产。在mcfcs中使用可再生能源，如生物质或废物衍生燃料对于减少化石燃料的依赖性，加强能源安全和支持环境可持续性至关重要。沼气是一种可再生生物燃料，可能是垃圾填埋场或厌氧消化气体。其组成在很大程度上取决于原料，但主要由甲烷(ch 4)(45-75%)和二氧化碳(co 2)(25-50%)组成，较少量(ppm)的污染物(硫化氢h 2 s)，有机硫，氨，卤代烃和硅氧烷)。这些污染物，特别是h 2 s，降低燃料电池电极中催化剂的活性，也可能导致金属外围设备的腐蚀。因此， 沼气中的 h 2 s必须降低到mcfc容限极限(<1 ppm)。
h 2 s去除的常用方法涉及过滤床上的生物脱硫，naoh /水洗涤，胺系吸收，吸附和催化氧化。在这些方法中，由于材料成本较低且工艺效率更高，因此优选活性炭上的h 2 s吸附/氧化。活性炭表面性质，即孔体积，表面积和化学性质决定了总吸附性能。为了提高比吸附和催化性能，研究了苛性碱(naoh，koh)浸渍和碳酸钠和碳酸钾。已知温度，气体速度，h 2 s浓度和气流湿度是h 2 s吸附过程中的重要参数。已知温度，气体速度，h 2 s浓度和气流湿度是h 2 s吸附过程中的重要参数。已知温度，气体速度，h 2 s浓度和气流湿度是h 2 s吸附过程中的重要参数。
在本研究中，研究了相对湿度，co 2，ch 4，o 2浓度和气时空速(ghsv)对koh和cao浸渍的活性炭对h 2 s去除的影响。活性炭样品的x射线衍射(xrd)，扫描电子显微镜与能量色散x射线检测器(sem-edx)，热重分析(tga)，红外光谱(ftir)和氮吸附分析脱硫试验前后。
活性炭实验装置
用于吸附实验的活性炭是韩研出品的木质的koh / cao浸渍的活性炭颗粒。该材料是由韩研活性炭专门开发的通过吸附进行沼气脱硫。其粒径，bet表面积和微孔体积分别为4mm，878.1m 2 / g和0.4cm 3 / g。样品的体积密度为460kg / m 3。图1所示的实验装置用于吸附实验。测试反应系统由供气系统(气体循环器和质量流量控制器)，反应器，不锈钢冲击器，恒湿器和气体分析系统组成。所有的行，以及从反应器到气相色谱仪的线路。通过置于反应器中的热电偶测量温度。活性炭颗粒填充在垂直固定床管式反应器，它被放置在管式炉。管式反应器的外径和内径分别为9.53mm(3/8“)和6mm(〜1/4”)。
活性炭的h 2 s吸附实验
在研究的部分中，通过使用2cm 3(0.92g )的三个不同相对湿度(rh)(0%，35%，70%)在环境条件(t = 25℃ )的活性炭，ghsv为15000h -1。实验矩阵如表1所示。在实验中硫化氢的量保持恒定在50ppm。在第二部分，为了研究气体速度对吸附容量的影响，在90%rh的环境条件(t = 25℃)下，通过使用4cm 3(1.84g)的活性炭进行吸附实验，用的5000ħ两个不同ghsvs -1和15000个ħ -1在ch 4 / co 2 / o 2的气氛。在实验中，进料中的硫化氢量保持恒定在400ppm。表2显示了这些实验的实验矩阵。为了满足mcfc要求，在1 ppm出口h 2 s浓度下停止动态测试。通过等式(i)计算1ppm处的h 2 s硫去除能力：表2显示了这些实验的实验矩阵。为了满足mcfc要求，在1 ppm出口h 2 s浓度下停止动态测试。通过等式(i)计算1ppm处的h 2 s硫去除能力：表2显示了这些实验的实验矩阵。为了满足mcfc要求，在1 ppm出口h 2 s浓度下停止动态测试。通过等式(i)计算1ppm处的h 2 s硫去除能力：其中s cap(mg / mg)是硫容量，单位硫(mg)/ g吸附剂(mg); s 浓度(ppm)是气体混合物中的总硫浓度; q(l / min)是送往反应器的总气体流量; t(min)id突破时间; 32000 mg / mol是硫的摩尔重量; 22.4(l / mol)是理想的气体摩尔体积，m sorb(mg)是被测活性炭的质量; 10 6是从ppm到摩尔浓度的转换因子。
经过一系列测试后得到结果，该研究集中在koh / cao浸渍的活性炭在沼气气氛下去除h 2 s 的吸附动力学。在环境温度下研究了相对湿度，co 2，ch 4和o 2存在及ghsv的影响。水，氧和较低ghsv的存在对活性炭性能有有益的影响。co 2由于其酸性特性而降低了吸附能力。在ch 4(60%)/ co 2(38%)/ o 2(2%)气体气氛中，在环境温度rh 90和5000h下，在koh / cao掺杂的活性炭中获得13%的吸附能力-1 ghsv。
关键词：活性炭 燃料电池 电池 催化剂 生物脱硫
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h 2 s去除的常用方法涉及过滤床上的生物脱硫，naoh /水洗涤，胺系吸收，吸附和催化氧化。在这些方法中，由于材料成本较低且工艺效率更高，因此优选活性炭上的h 2 s吸附/氧化。活性炭表面性质，即孔体积，表面积和化学性质决定了总吸附性能。为了提高比吸附和催化性能，研究了苛性碱(naoh，koh)浸渍和碳酸钠和碳酸钾。已知温度，气体速度，h 2 s浓度和气流湿度是h 2 s吸附过程中的重要参数。已知温度，气体速度，h 2 s浓度和气流湿度是h 2 s吸附过程中的重要参数。已知温度，气体速度，h 2 s浓度和气流湿度是h 2 s吸附过程中的重要参数。
在本研究中，研究了相对湿度，co 2，ch 4，o 2浓度和气时空速(ghsv)对koh和cao浸渍的活性炭对h 2 s去除的影响。活性炭样品的x射线衍射(xrd)，扫描电子显微镜与能量色散x射线检测器(sem-edx)，热重分析(tga)，红外光谱(ftir)和氮吸附分析脱硫试验前后。
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用于吸附实验的活性炭是韩研出品的木质的koh / cao浸渍的活性炭颗粒。该材料是由韩研活性炭专门开发的通过吸附进行沼气脱硫。其粒径，bet表面积和微孔体积分别为4mm，878.1m 2 / g和0.4cm 3 / g。样品的体积密度为460kg / m 3。图1所示的实验装置用于吸附实验。测试反应系统由供气系统(气体循环器和质量流量控制器)，反应器，不锈钢冲击器，恒湿器和气体分析系统组成。所有的行，以及从反应器到气相色谱仪的线路。通过置于反应器中的热电偶测量温度。活性炭颗粒填充在垂直固定床管式反应器，它被放置在管式炉。管式反应器的外径和内径分别为9.53mm(3/8“)和6mm(〜1/4”)。
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在研究的部分中，通过使用2cm 3(0.92g )的三个不同相对湿度(rh)(0%，35%，70%)在环境条件(t = 25℃ )的活性炭，ghsv为15000h -1。实验矩阵如表1所示。在实验中硫化氢的量保持恒定在50ppm。在第二部分，为了研究气体速度对吸附容量的影响，在90%rh的环境条件(t = 25℃)下，通过使用4cm 3(1.84g)的活性炭进行吸附实验，用的5000ħ两个不同ghsvs -1和15000个ħ -1在ch 4 / co 2 / o 2的气氛。在实验中，进料中的硫化氢量保持恒定在400ppm。表2显示了这些实验的实验矩阵。为了满足mcfc要求，在1 ppm出口h 2 s浓度下停止动态测试。通过等式(i)计算1ppm处的h 2 s硫去除能力：表2显示了这些实验的实验矩阵。为了满足mcfc要求，在1 ppm出口h 2 s浓度下停止动态测试。通过等式(i)计算1ppm处的h 2 s硫去除能力：表2显示了这些实验的实验矩阵。为了满足mcfc要求，在1 ppm出口h 2 s浓度下停止动态测试。通过等式(i)计算1ppm处的h 2 s硫去除能力：其中s cap(mg / mg)是硫容量，单位硫(mg)/ g吸附剂(mg); s 浓度(ppm)是气体混合物中的总硫浓度; q(l / min)是送往反应器的总气体流量; t(min)id突破时间; 32000 mg / mol是硫的摩尔重量; 22.4(l / mol)是理想的气体摩尔体积，m sorb(mg)是被测活性炭的质量; 10 6是从ppm到摩尔浓度的转换因子。
经过一系列测试后得到结果，该研究集中在koh / cao浸渍的活性炭在沼气气氛下去除h 2 s 的吸附动力学。在环境温度下研究了相对湿度，co 2，ch 4和o 2存在及ghsv的影响。水，氧和较低ghsv的存在对活性炭性能有有益的影响。co 2由于其酸性特性而降低了吸附能力。在ch 4(60%)/ co 2(38%)/ o 2(2%)气体气氛中，在环境温度rh 90和5000h下，在koh / cao掺杂的活性炭中获得13%的吸附能力-1 ghsv。
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