El gas de alto horno (BFG) es un importante subproducto energético para la industria siderúrgica y se ha utilizado ampliamente para calefacción y generación de electricidad. Sin embargo, los contaminantes indeseables, como COS, CS2 y H2 S, en BFG generan emisiones ambientales nocivas.
Debido a los estrictos estándares de emisiones ultrabajas, la desulfuración del BFG es urgente para las plantas siderúrgicas integradas. En comparación con otros materiales de desulfuración, los adsorbentes a base de zeolita representan una opción viable con bajos costos y una larga vida útil. Sin embargo, la capacidad de azufre de la zeolita es relativamente baja y necesita mejorar.
La impregnación de óxidos de metales de transición sobre zeolita es una estrategia común para preparar H2 S adsorbente. Sin embargo, este método normalmente da como resultado la aglomeración de partículas metálicas durante la calcinación, formando partículas metálicas relativamente grandes. Las partículas metálicas grandes pueden aumentar la resistencia a la difusión del gas en el adsorbente e inhibir el rendimiento de la desulfuración. Por lo tanto, minimizar las partículas metálicas en la zeolita con una alta carga es la clave para la preparación de un adsorbente con alta capacidad de azufre.
Para ello, un equipo de investigadores del Instituto de Ingeniería de Procesos de la Academia de Ciencias de China ha propuesto una estrategia de inducción de amoníaco. En el proceso de carga de óxido de cobre en zeolita 13X mediante el método de impregnación, se introdujo amoníaco y primero se formó un complejo a base de Cu que luego se adsorbió en la zeolita, que se convirtió en CuO en el proceso de calcinación posterior.
"La introducción de amoníaco inhibe eficazmente la aglomeración y aumenta la dispersabilidad de las partículas de CuO durante la calcinación, previene la obstrucción de los poros de la zeolita y mejora la difusión del H2 S durante la desulfuración y, por lo tanto, aumenta la tasa de adsorción y la capacidad de azufre del H2. S adsorbente", dijo Erping Cao, autor principal del estudio publicado en Green Energy and Environment .
"El H2 S capacidad de adsorción de NH3 -El adsorbente CuO/13X preparado por inducción de amoníaco es más del doble que el adsorbente CuO/13X."
En particular, se obtuvieron resultados similares cuando se aplicó la estrategia de inducción de amoníaco a otros tipos de adsorbentes a base de zeolita.
"Basándonos en la estrategia de inducción de amoníaco, hemos proporcionado un enfoque general para la preparación de adsorbentes de zeolita/óxido de metal de transición con alta capacidad de azufre", dijo el autor correspondiente Yanbin Cui.
Más información: Erping Cao et al, CuO/13X inducido por amoníaco para la eliminación de H2S de gas de alto horno simulado a baja temperatura, Energía verde y medio ambiente (2024). DOI:10.1016/j.gee.2024.02.002
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