Title of article :
Novel Amine Modified Nanoporous SBA-15 Sorbent for the Removal of H2S from Gas Streams in the Presence of CH4
Author/Authors :
Anbia, M Research Laboratory of Nanoporous Materials - Faculty of Chemistry - Iran University of Science and Technology , Babaei, M Research Laboratory of Nanoporous Materials - Faculty of Chemistry - Iran University of Science and Technology
Pages :
7
From page :
1697
To page :
1703
Abstract :
A new sorbent has been developed by grafting Hexamethylenetetramine on a mesoporous molecular sieve (SBA-15) by wet impregnation method. This sorbent (Hexamine/SBA-15) has been characterized using N2 physisorption, X-ray diffraction (XRD) at low angles (2θ°) and FT-IR. To investigate the H2S removal capacity of this adsorbent from 9000 ppm H2S balance CH4-containing gas mixtures, the breakthrough tests have been performed on a fixed-bed flow system. SBA-15 without amine loading showed a very low H2S adsorption capacity (0.015 mmol-Sulfur/g-sorbent) and saturation capacity (0.032 mmol-Sulfur/gsorbent). The results show that after the amine loading, hexamine is dispersed inside the mesochannels of mesoporous SBA-15. Effects of the amine loading and sorption temperature on the sorption behavior of this developed sorbent have also been studied. Increase of amine loading enhances the H2S sorption on this sorbent, When Hexamine was 50wt%, the removal performance was optimum(qb= 0.9 mmol/gsorbent). With increase in temperature, both the breakthrough capacity (qb) and the saturation capacity (qs) decrease. High sorption capacity is observed at low temperature (T=22℃, qs= 1.9 mmol/g-sorbent) which provides a promoting effect in removal of H2S from gas mixtures streams on the developed Hexamine/SBA-15 sorbent. This developed sorbent is regenerated easily at 100°C, and shows very good stability. The breakthrough capacity decreased from 0.9 mmol. g-1 for the first cycle to 0.75 mmol g-1 for the second cycle and 0.74 mmol g-1 for the third cycle. Although the breakthrough capacity decreased about 83 % of the first breakthrough tim, H2S can be recovered.
Farsi abstract :
در اين مطالعه نوع جديدي از جاذب ها به منظور حذف هيدروژن سولفيد با استفاده از بارگذاري هگزامتيلن تترا آمين بر روي مزوپروس(SBA-15) سنتز شد. جاذب هاي سنتز شده با استفاده از تكنيك هاي جذب – واجذب نيتروژن، پراش اشعه و امواج مادون قرمز تبديل فوريه مورد شناسايي قرار داده شد. به منظور بررسي ميزان قابليت جذب هيدروژن سولفيد از مخلوط گازي متان- هيدروژن سولفيد، از يك سيستم با بستر ثابت استفاده شد. شواهد نشان مي دهد كه بعد از بارگذاري آمين، هگزامين در درون ساختار كانالي SBA-15 قرار مي¬گيرد. تاثير ميزان آمين بارگذاري شده و همچنين دماي به كاربرده شده در حين فرايند جذب در حين مطالعه مورد بررسي قرار داده شد. افزايش ميزان آمين بارگذاري شده، باعث افزايش مقدار جذب هيدروژن سولفيد شد در حالي كه با افزايش دماي جذب، هم ظرفيت با بيشينه جذب و هم ظرفيت اشباع شوندگي هر دو كاهش پافت. جذب بالا براي هيدروژن سولفيد در دماي پايين مشاهده شد كه نشانگر تاثير مستقيم دما بر روي ميزان جذب هيدروژن سولفيد به وسيله جاذب بارگذاري شده با هگزامين مي باشد. جاذب هاي سنتز شده در دماي 100 درجه سلسيوس بازيابي بسيار خوبي را نشان دادند. از اين رو مي توان به طور موثر براي حذف هيدروژن سولفيد در صنعت به كار برده شود.
Keywords :
Amine Loading , Gas Mixture , Adsorbent Regeneration , Hexamine Based Sorbent , H2S Removal
Journal title :
Astroparticle Physics
Serial Year :
2014
Record number :
2424237
Link To Document :
بازگشت