화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.7, No.4, 645-652, August, 1996
선택적 촉매 산화 반응에 의한 황화 수소의 제거; II. TiO2/SiO2촉매 상에서 황화 수소의 선택적 산화 반응
Removal of H2S by Selective Catalytic Oxidation Ⅱ. Selective Oxidation of H2S on TiO2/SiO2 Catalysts
초록
본 연구는 H2S를 TiO2/SiO2 촉매상에서 산소와의 직접 산화 반응을 통해 원소 황의 형태로 제거하는 반응에 관한 것이다. 순수한 TiS2와 Ti(SO4)2를 사용한 반응 실험과 순수한 TiO2에 대한 주기적 온도 조작 실험 결과로부터 TiO2는 황 회수 공정에서 사용되는 촉매의 비활성화의 주원인으로 알려진 sulfation이나 sulfidation에 대해 매우 안정한 것으로 나타났다. TiO2/SiO2 촉매에서 TiO2의 담지랑이 증가함에 따라 H2S의 전화율이 증가하였고, 원소 황의 선택도는 아주 소폭으로 감소하였다. 반응 실험 결과 O2/H2S의 비가 증가할수록 원소 황의 선택도는 크게 감소하였다. 10 wt.% TiO2/SiO2 촉매는 화학 양론비의 조성(H2S=5 vol.% O2=2.5 vol.%)의 반응물에 10 vol.%의 수증기를 첨가한 경우 활성과 선택도가 감소하였으나 여전히 80% 이상의 원소 황 수율을 유지하고 있었다.
Selective catalytic oxidation of H2S to elemental sulfur using TiO2/SiO22 catalysts was investigated in this study. The reaction test with pure TiS2 and Ti(SO4)2 and cyclic temperature operation revealed that TiO2 had a good resistance to sulfation and sulfidation, which are known as the main cause of catalytic deactivation in sulfur recovery process. With the increase of TiO2 loading amount in TiO2/SiO2 catalysts, the conversion of H2S increased and the selectivity of elemental sulfur was very slightly decreased. As the ratio of O2/H2S increased, the selectivity to elemental sulfur was drastically decreased. In the presence of 10 vol.% water vapor to a stoichiometric mixture of H2S and O2(H2S= 5 vol.% O=2.5 vol.% ), both activity and selectivity of 10 wt.% TiO2/SiO2 catalyst are decreased, but it still showed more than 80% of sulfur yield.
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