新型的二氧化硫脫除的分子篩蜂窩陶瓷催化劑。分子篩吸附so2的機理是利用分子篩篩分吸附二氧化硫的性能,通過對分子篩的改性,使分子篩具有一定的孔徑來吸附二氧化硫的氣體分子。通過fe3+、fe2+、mg2+、mn2+、sr2+5種金屬離子交換后進行so2的脫除試驗,得到5種樣品so2的脫除率,以fe3+改性制備的樣品so2脫除率最好。fe3+的交換率對材料的脫硫性能,當fe3+離子交換率為50%時,改性樣品的so2脫除率較高,而且樣品的活性最好,因此,可以推測fe3+對吸附的so2起催化作用,表面fe3+的催化作用使so2轉化成so3或so42-,提高了so2的脫除率。用稀堿液洗滌經過so2吸附實驗樣品時,在洗滌廢液中檢測出so42-,進一步證明了fe3+起到了催化脫除作用。經過堿洗和水洗的實驗比較,認為水洗滌是一種簡單適用的再生方法,制備的二氧化硫脫除可以循環使用到15次以上,因此,脫除簡單易行,據實驗證明,分子篩脫硫效率達到90%以上,如果再添加活性碳吸附,基本上可以達到98%以上。這種干式脫硫與目前的水蒸汽和石灰乳脫硫相比,可以節省大量的水資源,還不會造成二次污染,因此成本相當低。
分子篩的催化粒度為20-40目,難以應用在固定床中反應器上面,根據蜂窩陶瓷的優點,我們把分子篩催化劑制作成蜂窩陶瓷形狀。分子篩附載在載體上做成實用的吸附催化劑。載體的基質sio2-al2o3。在外觀上可以做成圓柱形、方形和三角形,高0.2m,寬0.4m,每平方厘米20孔左右網狀的蜂窩狀陶瓷,這種分子篩蜂窩陶瓷吸水率最高可達到20%,熱膨脹系數在225-1000℃≤1.0×10-6℃-1。抗壓強度6mp～8mp,容重0.5～1.15g/cm3,耐高溫300-700℃。
由于多孔薄壁的特點,大大增加了載體的幾何表面積和改善了抗熱沖擊性能,同時蜂窩陶瓷和分子篩緊密相連結成一個整體,蜂窩陶瓷的作用不單純是一個活性組分的承載者,載體有一定活性,它同活性組分可以發生相當強的相互作用,克服了分子篩比表面積小、抗壓強度低、不易回收復用、耗用量大洽氽格昂貴等缺陷。由于蜂窩陶瓷比表面積大、直形孔道的特點,大大提高了工作效率,再加上可以反復回收復用達4-5次,成本低價格廉,企業利用這種產品經濟效益也大大提高。經分子篩蜂窩陶瓷脫硫試驗,在固定床反應器中,so2吸附性能良好,在10min內,so2脫硫達80%以上。
分子篩蜂窩陶瓷的制作工藝比較復雜,主要是成型開裂的難題,由于分子篩蜂窩陶瓷不能燒結只能活化,燒結就沒有活性,的確在工藝和配方上值得研究。從目前來看,如國外那樣高0.8m,寬0.4m,每平方厘米20孔,網狀三角形蜂窩陶瓷的大尺寸因無專用設備做不出來,但小尺寸高0.2m,寬0.2m,每平方厘米20孔,網狀三角形的蜂窩陶瓷已經成功研制出來了。從目前研制來看,與國外同類型產品相比,價格成本更低,材料易得,制作簡單,機械強度大大提高,抗磨損、抗沖擊和穩定性能有大幅度提高。這種蜂窩陶瓷與傳統的陶瓷有根本區別,主要是不燒結只有活化,從某種意義上來說還不是陶瓷產品。但在脫硫方面卻有特殊性能的吸附催化作用,尤其在使用方面相當簡便,只需安裝在固定床反應器就可以了。
