微孔分子篩由于其水熱穩(wěn)定性，科學(xué)家們考察了不同種類的微孔沸石分子篩應(yīng)用于脫硫反應(yīng)。微孔材料在自然界中分布廣泛，是一種常用的微孔材料，它們是具有微孔結(jié)構(gòu)的結(jié)晶度很高的硅鋁基材料。目前已經(jīng)很早可以通過人工合成的來獲取。它們具有如下特點：均一分子級別的孔徑(0.3～1nm)，水熱穩(wěn)定性，良好的選擇性以及反應(yīng)活性。
沸石分子篩在催化裂化反應(yīng)或吸附反應(yīng)等大量應(yīng)用。除此以外，由于微孔分子篩具有良好的可改性特點，可以通過浸漬法或在合成過程中引入雜原子和通過離子交換等方式實現(xiàn)進(jìn)行功能官能基團(tuán)的嫁接，使得它們可以在催化裂化、吸附脫附、膜分離等領(lǐng)域發(fā)揮了不同的用途。
1天T然沸石在脫硫中的應(yīng)用
Yasyerli[1]曾考察了在100～600oC溫度區(qū)間內(nèi)天T然斜發(fā)沸石的脫硫性能。實驗表明，隨著溫度由100oC升至600oC，脫硫劑的硫容發(fā)生了大幅度的下降，由8.7g單質(zhì)硫/100g脫硫劑降至3g單質(zhì)硫/100g脫硫劑。通過對不同組分的斜發(fā)沸石的性能優(yōu)化，其硫化溫度300oC的保留硫容為6.3g單質(zhì)硫/100g脫硫劑。雖然斜發(fā)沸石的硫容相對較低，但是其具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和高比表面積，可以脫硫劑的可再Z生的可操作性?？茖W(xué)家們對多孔材料的應(yīng)用做了比較多的研究。
2合成ZSM-5在脫硫中的應(yīng)用
Atlmtay等[2]采用了錳基氧化物負(fù)載在ZSM-5沸石所制備的脫硫劑，在871oC下進(jìn)行脫硫性能測試。將金屬氧化物顆粒負(fù)載到沸石分子篩的添加解決了純金屬氧化物制備的脫硫劑容易粉化和機(jī)械性能不好的問題，大大了可再Z生脫硫劑脫硫性能的持久性與穩(wěn)定性。由于微孔材料的結(jié)構(gòu)特性，被負(fù)載的金屬氧化物活性顆粒分步不均勻?qū)е铝嗣摿騽┑幕钚越M分利用率過低，且由于微孔孔徑過小，限制了H2S分子的通過，使脫硫精度偏低。該脫硫劑脫硫精度J能將模擬氣中硫化氫的量由未處理的2000ppmv脫除降至處理后氣體的200ppmv。除了對脫硫精度等的考察，他們發(fā)現(xiàn)采用金屬氧化物包覆脫硫劑的制備方法可以減少脫硫劑在應(yīng)用中產(chǎn)生的磨損。在多次脫硫劑的硫化-再Z生循X環(huán)活性實驗中，此脫硫劑的活性性能表現(xiàn)保持穩(wěn)定且再Z生多次后機(jī)械強(qiáng)度沒有發(fā)生明顯的降低。
3活性炭在脫硫中的應(yīng)用
活性炭具有很高的比表面積（可高達(dá)2000m2/g）和發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，其吸附能力很強(qiáng)，其可以應(yīng)用于脫色和過濾，吸附各種氣體與蒸汽，色譜分析用色譜柱填料等，并可以用作為催化劑的載體。Qiu等[3]采用超臨界浸漬法制備了氧化銅，氧化錳和氧化鋅負(fù)載在活性炭上的脫硫劑。他們發(fā)現(xiàn)，活性組分比例，脫硫劑焙燒溫度和制備脫硫劑的浸漬時間是影響脫硫活性的三大因素。以上因素會影響脫硫劑的微孔孔容容積，比表面積大小和活性組分的分布。該種脫硫劑在脫硫性能測試中表現(xiàn)性能不理想。
4赤泥在脫硫中的應(yīng)用
在脫硫高溫下，由于氧化鋅會發(fā)生伴生的還原以及易揮發(fā)性，研究學(xué)者們把TiO2摻雜制備了鈦酸鋅[4]作為脫硫劑，其脫硫精度與單純氧化鋅相差無幾。但研究表明，高溫環(huán)境中TiO2發(fā)生了晶型轉(zhuǎn)化，破壞了組分的活性，導(dǎo)致其利用率的急J速下降[5]。包偉仁等通過添加MgO和TiO2等制備了一系列鐵基脫硫劑。在623～873K溫度區(qū)間內(nèi)，對分別摻雜MgO和MgO/TiO2的鐵基脫硫劑的脫硫性能展開測試。結(jié)果顯示，添加MgO不J可以脫硫精度，而且可以硫容。他們還發(fā)現(xiàn)，煤氣中所含的水蒸氣對于MgO的脫硫劑的脫硫活性不利，奇怪的是水蒸氣抑Y制了碳化鐵的生成。通過對比實驗性能測試發(fā)現(xiàn)，TiO2的存在不能在很高的溫度區(qū)間進(jìn)行脫硫，但是部分脫硫劑的硫容。在673～723K溫度區(qū)間內(nèi)，MgO和TiO2的鐵基脫硫劑的脫硫，可以實現(xiàn)進(jìn)行H2S和COS在煤氣中的深S度脫除。
5飛灰在脫硫中的應(yīng)用
飛灰是發(fā)電廠中煤炭燃燒后的固體殘留物，其成分為氧化硅和氧化鋁等。由于其作為固體廢物，處于環(huán)境保護(hù)的角度，可以對其實現(xiàn)再利用。在很高的溫度下形成的飛灰的性質(zhì)比較穩(wěn)定。由于飛灰具有較高的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，對飛灰作為載體所制備的脫硫劑進(jìn)行了一系列的脫硫性能實驗考察。他們以飛灰作為鐵基脫硫劑的載體，采用物理混合的方式制備了氧化鐵、氧化鉬、飛灰和高嶺土的脫硫劑。氧化鉬的添加可鐵基脫硫劑的脫硫活性和脫硫精度。飛灰較好的機(jī)械強(qiáng)度能夠脫硫劑的再Z生性能不會明顯下降。但是由于飛灰較小的微孔結(jié)構(gòu)不利于反應(yīng)氣體分子的擴(kuò)散與傳輸。
6結(jié)語
文章介紹了微孔材料分子篩在脫硫中的應(yīng)用，由于其孔道微小，導(dǎo)致較大分子不容易得到傳輸而導(dǎo)致活性極低。
