[其他]烟气催化脱硫剂及其制备方法

说明书

本发明是一种以氧化铁为主体的烟气脱硫剂及其制备方法。以廉价的工业废物含铁矿渣和含铁烟泥为主要原料，以活性炭或面粉、氨水作为造孔剂。无须负于载体，只需将含铁烟泥与含铁矿渣混合，加适量水，并加少许造孔剂，经碾磨达膏状，挤条成型，再经干燥、煅烧即成。所述脱硫剂主要用于脱除烟气中的ＳＯ₂，不仅成本低，且脱硫性能和再生性能良好，可回收硫资源，无二次性污染，其社会、经济效益明显。

本发明是一种以氧化铁为主体的脱硫剂，主要用于脱除烟气中的二氧化硫。

二氧化硫是一种大气污染物，它已成为当前一大公害。目前国内外脱除废气中的二氧化硫，大都采用固体吸着剂或溶液吸收剂。干法脱除烟气中二氧化硫所用脱硫剂主要为活性炭脱硫剂及加碘活性炭脱硫剂。缺点是价格昂贵、硫容低、再生频繁、工艺过程复杂，回收硫资源需消耗大量能源。用溶液吸收剂同样也存在上述某些缺点。金属氧化物做干法脱硫剂仍处于开展研究阶段。

据美国专利US4201751所报导的一种用于脱除SO₂气体的干法脱硫剂，所用原料除钢厂灰尘外，还必须加入碱金属及碱土金属化合物，目的是增加脱硫剂的碱性，提高脱硫能力。而且要用木屑、木粉、膨胀珍珠岩等物料作为载体，才能使活性物质分散在载体上。吸附了SO₂的脱硫剂再生时，由于生成了CaSO₄等碱金属及碱土金属硫酸盐。提高了加热再生的分解温度，如用有机溶剂萃取，则脱硫剂中的氧化铁先转化成氢氧化铁〔Fe（OH）₃〕。然后再转化成氧化铁以得到再生，该法的缺点是脱硫剂的制作及再生工艺均较复杂，成本高。

在美国专利US4478803中所提出的干法脱硫剂，是采用金属铁、磁铁矿（Fe₃O₄）、黄铁矿（FeS₂）和铁精石（Fe₂O₃）及其混合物为原料，在还原性气氛中把SO₂还原成FeS，从而使烟（废）气中的SO₂从气相中分离出来，成为固态FeS₂、FeS，达到脱硫的目的。为此，脱硫过程中必须同时加入还原性气体。文中指出这种还原性气体为一氧化碳（CO）或氢气（H₂）。由于烟（废）气中通常含有一定量的氧（O₂），它将破坏还原过程，也必须事先除去。文中指出脱氧是在600～750℃有焦炭存在下进行的。其脱硫反应如下：

Fe+SO₂+2CO/FeS+2CO₂

Fo₃O₄+3SO₂+10CO/3FeS+10CO₂

FeS+SO₂+2CO/FeS₂+2CO₂

脱硫温度最好是400～500℃。气相中未反应掉的CO因有毒，还需再行脱除，方可把气体排入大气。

由上所述可见，该法由于脱除SO₂而引起了先脱氧、再在还原性气体中脱硫（SO₂），最后又除CO，工艺过程复杂，投资和操作费用均高。

日本发明专利JP-（A）-55-84537提出用铁矿石脱除二氧化硫的方法。该法采用天然铁矿石（含Fe₂O₃94.8%）为主原料，加入CaCO、Ca（OH）作为副原料，一起粉碎到50目～300目，然后加入2～10%（重）的粘结剂，加入适量水混炼后，于30-150℃干燥，于1200～1350℃煅烧制成脱硫剂，在高温下可脱除SO₂。该法具有脱硫过程较简单的优点。但严重的缺点是脱硫剂制作过程能耗太大，须把坚硬的铁矿石粉碎到50～300目，需消耗大量电能。同时，脱硫剂在高达1200℃～1350℃下锻烧，不仅能耗太大，而且高温容易使脱硫剂烧结，降低或失去活性。此外，在原料配方中，由于加入副原料CaCO₃和Ca（OH）₂，不仅提高了脱硫剂成本，还能造成再生时的困难。