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第 35 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.35, No.11
2018 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2018

功能材料
焙烧活化对 Mn/ATP 的组成及脱硫性能的影响

*
白鸿帆，张智宏 ，金 健，曹晓艳
（常州大学 石油化工学院，江苏 常州 213164）

摘要：以凹凸棒石（ATP）为载体，通过沉淀法及焙烧活化得到了 Mn/ATP。采用 XRD、TG、IR、SEM 和 H 2 -TPR
对 Mn/ATP 进行了表征，结合反应热力学计算分析了焙烧活化过程 Mn/ATP 活性成分的变化情况。通过固定床
反应器，考察了常温条件下 Mn/ATP 的脱硫活性。结果表明：焙烧温度和焙烧方式对 Mn/ATP 的物相影响较大。
静态空气中随着温度升高，MnCO 3 分解生成 MnO 2 ，当氧气含量下降后 MnO 2 逐渐分解生成较低价态锰氧化物。
将焙烧方式改为动态空气，充足的氧气含量降低了 Mn/ATP 的活化温度，抑制了 MnO 2 的分解反应。动态空气
中 400 ℃焙烧活化制得 MnO 2 /ATP，在 20 ℃下有最大脱硫活性，穿透硫容为 172.0 mg/g。
关键词：焙烧活化；MnO 2 /ATP；常温脱硫；H 2 S；功能材料
中图分类号：X701.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2018) 11-1841-07

Effect of Calcination Activation on Composition and

Desulfurization Performance of Mn/ATP

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BAI Hong-fan, ZHANG Zhi-hong , JIN Jian, CAO Xiao-yan
（College of Petrochemical Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, Jiangsu, China）

Abstract: Precursor of Mn/ATP was prepared by precipitation method using attapulgite (ATP) as carrier,
Mn/ATP samples were obtained after high temperature calcinations. The obtained Mn/ATP samples were
characterized by means of XRD, TG, IR, SEM and H 2-TPR. The effect of roasting activation process on
active components of Mn/ATP sample was analyzed by thermodynamic calculation. The desulfurization
activity of Mn/ATP under normal temperature was investigated in a fixed bed reactor. The results showed
that the calcination temperature and calcination method had great influence on Mn/ATP phase. In static air,
MnCO 3 was converted to MnO 2 with the increase of temperature. When oxygen content decreased, MnO 2
was gradually converted into lower valence manganese oxides. While the roasting mode was changed from
static air to dynamic air, sufficient oxygen content reduced the activation temperature of Mn/ATP and
inhibited the decomposition reaction of MnO 2. The MnO 2/ATP sample roasted in dynamic air at 400 ℃
exhibited the maximum desulfurization activity at 20 ℃ and the breakthrough sulfur capacity reached 172.0 mg/g.
Key words: calcination activation; MnO 2/ATP; normal temperature desulfurization; H 2S; functional
materials
Foundation item: Joint Forward-looking Research Project of Jiangsu Province (BY2014037-10)

一般合成气生产、天然气净化、金属冶炼、制 凹凸棒石（ATP）是一种富含镁铝硅酸盐的多
药、造纸等工业生产中常有硫化氢排放，它是一种 孔黏土矿物，它比表面积大、机械强度高，广泛用
[1]
具有强烈刺激性的有毒气体 。在工业上，气态和溶 作吸附剂和催化剂载体 [4-5] 。单纯的 ATP 对 H 2 S 的
[6]
液中的 H 2 S 对管道和生产设施的腐蚀性极强，即使 脱除效果较差 ，更多的是以其作载体制备脱硫剂。
[7]
微量的 H 2S 对贵金属催化剂也有严重的毒害作用 [2-3] 。 Li 等采用浸渍法制备了 Fe 2 O 3 /ATP 脱硫剂，使用
因此必须对气体中 H 2 S 进行净化处理。 ATP 为载体，提高了铁氧化物分散度，在固定床系

收稿日期：2017-11-09; 定用日期：2018-03-27; DOI: 10.13550/j.jxhg.20170913
基金项目：江苏省产学研前瞻项目（BY2014037-10）
作者简介：白鸿帆（1992—），男，硕士生。联系人：张智宏（1966—），女，教授，E-mail：zzhfine@163.com。