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隨著“綠色化學(xué)”理念的深入持續(xù)發(fā)展，用安全、環(huán)保的綠色吸附劑成為綠色化學(xué)的重要研究內(nèi)容之一。利用凹凸棒的特性及特點(diǎn)開發(fā)出一些新型吸附劑具有很好的前景。本課題以凹凸棒為主體原料，制備了負(fù)載納米氧化鐵的凹凸棒脫硫劑、摻雜Ni負(fù)載納米二氧化錳的凹凸棒脫硫劑、負(fù)載離子液體的凹凸棒脫硫劑、餾分油脫色劑和輪胎油脫色劑，進(jìn)行硫化氫脫除和油品脫色的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
(1)以凹凸棒為載體，淀粉糖苷非離子表面活性劑為分散劑，負(fù)載納米氧化鐵為活性組分制備脫硫劑。采用L18(2×73)正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)，對氣體流量為10mL/min的純H2S氣體，在不同條件下制備的脫硫劑進(jìn)行H2S氣體脫除研究。脫除H2S的最大硫容為29.98％。通過IR、XRD、TEM和XPS對脫硫前后的脫硫劑進(jìn)行脫硫機(jī)理分析。凹凸棒吸附的H2S與其負(fù)載的活性組分納米氧化鐵反應(yīng)，生成黑色FeS、S和水。在反應(yīng)過程中，F(xiàn)e2O3一方面作為催化劑加速H2S的分解，另一方面作為氧化劑與H2S反應(yīng)。生成的FeS又將會(huì)被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的氧化鐵，還原出單質(zhì)硫，空氣中的氧氣對凹凸棒脫硫劑起到一定的再生效果。
(2)以凹凸棒為載體，采用水溶液化學(xué)沉積法制備納米二氧化錳，并摻雜Ni共同負(fù)載在凹凸棒上制備脫硫劑。采用L9(43)正交試驗(yàn)，對不同條件下制備的脫硫劑進(jìn)行H2S氣體脫除研究。脫除H2S的最大硫容為16.24％。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，IR和XRD分析可知，①Ni的摻雜，脫硫反應(yīng)變的較緩慢，反應(yīng)不產(chǎn)生二次污染物SO2，且生成白色產(chǎn)物MnSO4，H2S分別以S單質(zhì)和SO42-的狀態(tài)被固定下來。助劑Ni的加入可以避免二次污染;②非離子表面活性劑的加入能夠抑制摻雜Ni的負(fù)載納米MnO2的凹凸棒脫硫劑的脫硫性能，致使硫容降低。
(3)以凹凸棒為載體，采用浸漬法將溴代正丁基吡啶負(fù)載到凹凸棒上制備脫硫劑。采用L9(43)正交試驗(yàn)，初步探索負(fù)載溴代正丁基吡啶凹凸棒脫硫劑制備的最佳工藝條件:離子液體與凹凸棒比1∶3、攪拌時(shí)間60min、靜置時(shí)間60min、干燥溫度為100℃，脫除H2S的最大硫容為5.7％。
(4)經(jīng)多種凹凸棒和活性白土脫色對比研究表明，在100℃下活化的盱眙凹凸棒脫色劑的脫色率最佳，為75.48％。通過正交試驗(yàn)和進(jìn)一步對盱眙凹凸棒進(jìn)行活化溫度的單因素實(shí)驗(yàn)，當(dāng)活化溫度為300℃，最大脫色率達(dá)到77.42％。紅外分析判斷凹凸棒吸附了易使汽油顏色加深的含硫化合物和不飽和烴等。
(5)以凹凸棒為脫色劑，結(jié)合酸堿精制和蒸餾，采用兩組L9(43)正交試驗(yàn)，以吸光度為正交試驗(yàn)的評價(jià)指標(biāo)，對輪胎裂解燃料油進(jìn)行了脫色研究。最大脫色率為84.85％。檢測了脫色油品的密度、閉口閃點(diǎn)和粘度性能指標(biāo)。利用FT-IR、XRD、TEM、BET等技術(shù)對凹凸棒脫色劑進(jìn)行了表征。

    doi：
    10.7666/d.Y2566366
    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒 脫硫劑 硫化氫脫除 油品脫色
    作者：
    魏國玉
    學(xué)位授予單位：
    蘭州理工大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    化學(xué)工藝
    導(dǎo)師姓名：
    王青寧
    學(xué)位年度：
    2014
    語種：
    中文
    分類號(hào)：
    TQ424
    在線出版日期：
    2014年10月13日