[发明专利]一种大空速铁系脱硫剂的制备工艺

说明书

本发明属于脱硫技术领域，具体涉及一种大空速铁系脱硫剂及其制备工艺。本发明提供的脱硫剂，通过采用具有纳米微粒的小尺寸效应的活性氧化锌作为助剂，使得助剂充分发挥作用，当磁性氧化铁组分与硫化氢气体结合达到饱和而逸出硫化氢分子时，活性氧化锌能够及时与这些逸出的硫化氢反应，磁性氧化铁与活性氧化锌的这种相互配合形成了复合的活性中心，有效地提高了脱硫精度。同时，复合活性中心还有效地加快了脱硫剂与硫化氢分子的结合速度，使得脱硫剂的单位处理量增大。本发明的脱硫剂能够满足高空速的脱硫要求，且脱硫精度高，脱硫后的气体中硫化氢含量小于0.1ppm，穿透硫容可达50％。

技术领域

本发明属于脱硫技术领域，具体涉及一种大空速铁系脱硫剂的制备方法及其应用。

背景技术

在众多工业领域如石油炼化、燃气生产、合成氨、污水处理等过程中均会产生硫化氢气体，硫化氢的存在不仅会对金属管线和设备造成严重的腐蚀，带来生产安全事故，还会造成催化剂中毒，增加催化剂的使用和再生成本。另外，这些硫化氢气体若排放至大气中，还会造成环境污染，并危害人类身体健康。所以，在生产过程中及时将硫化氢气体收集并分离是非常必要的。目前，普遍采用湿法脱硫和干法脱硫对气体中的硫化氢进行脱除。其中，干法脱硫又因其工艺简单，运行费用低的特点成为主要应用的技术。干法脱硫使用的脱硫剂可分为可再生脱硫剂和非可再生脱硫剂，可再生脱硫剂包括铁系脱硫剂、活性炭和分子筛，而非可再生脱硫剂主要为氧化锌。

铁系脱硫剂的脱硫机理如下，当H₂S分子与脱硫剂颗粒表面接触时，会在氧化铁水合物表面的水膜中发生离解而生成HS^-、S^2-离子，接着生成的离子与水合氧化铁中的晶格氧OH^-、O^2-置换，从而生成Fe₂S₃·H₂O。脱硫剂表层的硫化铁会与内层的氧化铁发生界面反应，使硫向脱硫剂内部扩散，这样表面的氧化铁就可以继续吸收H₂S，达到持续的脱硫效果。然而氧化铁在达到饱和后会逸出硫化氢，脱硫精度有限。

为此，中国专利文献CN104437073A公开了一种气体深度净化用复合铁锌精脱硫剂及其制备方法，所述脱硫剂通过将10～80％的铁氧化物混合物、10～50％的活性氧化锌、1～30％的栲胶、1～15％的碳酸氢铵和1～15％的可溶性淀粉聚乙烯醇溶液混合后挤条干燥制得，虽然上述技术制得的脱硫剂脱硫效果较传统氧化铁脱硫剂有所提高，但是却和将氧化锌作为单一组分的脱硫剂效果相当，仅仅利用了氧化锌自身的脱硫精度较高的优势；并且，其适用空速仅为200～400h^-1，根本无法在工业上实现应用。

综上所述，如何获得一种能够适用于高空速的，脱硫精度高的干法脱硫剂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在添加了提高脱硫精度的助剂后，使得脱硫剂适用空速降低，而不能在工业上实现应用的缺陷，从而提供一种可用于高空速条件下常温脱硫的高脱硫精度大空速铁系脱硫剂及其制备方法。

为此，本发明提供了一种大空速铁系脱硫剂及其制备方法，所述大空速铁系脱硫剂，以重量份计其原料组成为：

磁性氧化铁 60-90份；

活性氧化锌 5-30份；

粘结剂 10-40份。

优选的，所述的大空速铁系脱硫剂，以重量份计其原料组成包括：

磁性氧化铁 80-90份；

活性氧化锌 10-20份；

粘结剂 25-35份。

所述磁性氧化铁的比表面积不小于100m²/g，粒度目数不小于80目。