在利用沸石对焦炉气进行脱硫的过程中,硫化氢的吸附通常会伴随硫羰素的释放,这一现象使得传统的动力学模型无法准确描述脱硫过程的突破曲线。为了解决这一问题,研究人员开发了一种结合了硫化氢吸附与转化过程的修正数学模型。该模型基于均匀表面扩散模型构建,同时考虑了外部质量传递和颗粒内部扩散的影响。研究系统地探讨了入口硫化氢浓度(250–650 ppm)、体积流速(150–250 mL·min-1)以及床层高度(2.0–10.5 cm)对NaY沸石固定床中硫化氢突破曲线的影响。模型预测结果与实验数据高度吻合。通过对硫化氢的轴向和时间分布研究发现,质量传递区的变化速率对初始硫化氢浓度极为敏感;而体积流速对质量传递区速度的影响可以忽略,床层高度则对其没有影响。此外,研究人员还通过参数敏感性分析来评估关键参数对模型预测性能的影响。结果表明,所提出的模型对轴向扩散系数和膜扩散系数非常敏感,而表面扩散系数对突破曲线的影响较小。在所有研究条件下,计算得到的比奥数都在1到100之间。结合敏感性分析和比奥数分析的结果,可以确定颗粒内部扩散和膜扩散是影响NaY沸石上硫化氢吸附过程的主要因素。该模型为分析和优化涉及吸附与转化过程的气体净化系统提供了初步依据。