[发明专利]一种复合铁系脱硫剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种复合铁系脱硫剂及其制备方法与应用。所述复合铁系脱硫剂以重量份计其原料组成为：羟基氧化铁60‑80份、碱式碳酸铜20‑40份、粘结剂0.5‑1.2份。制备方法如下：(1)将羟基氧化铁和碱式碳酸铜混合，向所得的固体混合物中加入水配置成浆液，充分搅拌；(2)对所得浆液进行固液分离，收集滤饼并依次烘干、破碎、筛分；(3)向得到的粉末中加入粘结剂，成球，焙烧，即得所述复合铁系脱硫剂。本发明制得的复合铁系脱硫剂具有高比表面积，能与硫化氢充分接触，可应用于高空速条件下气体脱硫，其脱硫精度高，脱硫效率高。

技术领域

本发明属于脱硫技术领域，具体涉及一种复合铁系脱硫剂及其制备方法与应用。

背景技术

工业废气污染，始终是世界工业生产发展的制约因素之一，也阻碍了我国的工业进步和经济发展。其中，采矿、矿石加工、石油加工、污染处理、化学纤维制造以及化工原料制造等行业中都会排放大量的硫化氢，硫化氢是具有腐臭的有毒气体，不仅对环境造成严重影响，而且对人体毒性危害大，会损害中枢神经和呼吸系统，引起急性中毒、脏器衰竭、慢性病甚至死亡，此外，硫化氢还会造成工业生产中设备腐蚀、催化剂中毒等危害。因此，如何降低工业生产中硫化氢排放量成为当今世界工业生产中的难题之一。

目前国内外脱硫方法主要有干法和湿法两种。湿法脱硫技术具有脱硫反应速度快、设备简单等优点，适用于高含硫气体粗脱，但存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。干法脱硫技术具有设备腐蚀程度较轻、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点。故而国内对干法脱硫技术的研究呈上升趋势。

干法脱硫技术的核心在于干法脱硫剂，国内常用的干法脱硫剂包括铁系脱硫剂、氧化锰系脱硫剂及活性炭脱硫剂等，其中，以铁系脱硫剂为主。铁系脱硫剂因其资源丰富、成本较低而广泛应用于石油、天燃气及工业废气中硫化氢的脱除。传统常温脱硫剂的制备主要以合成活性氧化铁为主，存在原料利用率较低、硫容低等弊端，目前铁系脱硫剂越来越多的以脱硫效果更好的羟基氧化铁为活性成分，如中国专利文献CN105600903A公开了一种用于脱除水体中H₂S的球形脱硫剂及其制备方法，该方法通过将无定型羟基氧化铁60-80份、聚合硫酸铁15-25份、碱式碳酸铜20-30份、碳酸氢钙20-30份和粘结剂30-45份混捏均匀后成球，再对球型混捏料进行水洗、过滤，而后干燥、焙烧，得到球形脱硫剂。上述技术制得的脱硫剂能够100％脱除水体中的H₂S气体，但若要将其用于气体脱硫领域，由于含硫气体中大多还含有硫氧化物，上述脱硫剂中的氧化钙活性成分会转变为硫酸钙，从而导致脱硫剂易于板结，降低了脱硫效率和硫容。再加之，现有的气体脱硫剂往往不能耐受高空速的含硫气体，从而导致在处理量相同的情况下需要更大量的脱硫剂，相应地也需要更大体积的反应器，这无疑增大了脱硫成本。

鉴于此，如何对现有的铁系脱硫剂进行改进，以使之能够适用于高空速气体脱硫场合，是目前本领域尚未解决的一个技术难题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的铁系脱硫剂不能适用于高空速气体脱硫的缺陷，从而提供一种可用于高空速条件下常温脱硫的复合铁系脱硫剂及其制备方法与应用。

为此，本发明提供了一种复合铁系脱硫剂，以重量份计其原料组成为：

羟基氧化铁 60-80份；

碱式碳酸铜 20-40份；

粘结剂 0.5-1.2份。

所述的复合铁系脱硫剂，所述羟基氧化铁与所述碱式碳酸铜的质量比为(1.5-3.2)：1。

所述的复合铁系脱硫剂，所述羟基氧化铁的比表面积不小于180m²/g。

所述的复合铁系脱硫剂，所述碱式碳酸铜中的铜的质量分数不小于57％。