[发明专利]一种脱除低浓度硫化氢的吸附剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种脱除低浓度硫化氢的吸附剂的制备方法及应用，以拟薄水铝石为载体，加入田菁粉共混作为粘结剂，然后通过浸渍可溶性碱金属盐溶液，得到催化剂前体，再经挤条成型、干燥、焙烧后制得脱除硫化氢效率高的条形负载型吸附剂。本发明的吸附剂属于干法脱硫剂，克服了湿法中以液体吸收剂来脱除硫化物设备处理量大、投资及运行费用较大、操作繁琐、效率低的问题，特别是湿法不适应低浓度硫化氢的脱除；而且该吸附剂具有吸附低浓度硫化氢效率高、强度高、成本低的特点，设备投入低、无二次污染，易于工业化生产。

技术领域

本发明属于吸附剂制备技术领域，具体涉及一种脱除低浓度硫化氢的吸附剂的制备方法及应用。

背景技术

硫化氢是一种具有强烈的臭鸡蛋气味的刺激性气体，且恶臭污染已被认为是仅次于噪声的六大公害之一；还是一种强烈的神经毒物，能直接危害人体健康。它是引起大气污染、温室效应以及破坏臭氧层的主要物质之一。硫化氢的危害特性具体表现为：毒害性、燃爆性、腐蚀性、扩散性、迅捷性、灾难性。我国对环境大气、车间空气及工业废气中硫化氢浓度已有严格规定：居民区环境大气中硫化氢的最高浓度不得超过0.01 mg/m³；车间工作地点空气中硫化氢最高浓度不得超过10 mg/m³；城市煤气中硫化氢浓度不得超过20 mg/m³；油品炼厂废气中硫化氢浓度要求净化至10～20 mg/m³。硫化氢气体治理尤其是对低浓度硫化氢气体治理技术的改进和新技术的开发，成为目前亟待解决的问题。近年来，国内外学者对低浓度硫化氢的脱除研究展开了大量的研究工作。

迄今为止，脱除低浓度硫化氢工艺包括湿法和干法两大类，湿法工艺包括吸收法和湿式氧化法。湿法工艺一般采用吸收液脱除硫化氢，可以一次性将硫化氢转化为单质硫，设备处理量大、投资及运行费用小、可连续操作，但效率低、难以达到高的要求，同时产生腐蚀、结垢等系列问题。干法脱硫的脱硫工艺过程中，发生气固相接触反应，即利用粉状或颗粒的脱硫剂将硫化氢气体吸附或反应固定为固态的硫，其反应是在完全干燥的状态下进行的，因而不会有腐蚀、结垢等系列问题。干法脱硫亦称为吸附法。常用的吸附剂可分为活性炭、氧化铁、分子筛等。

活性炭孔隙结构发达，具有巨大的比表面积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有很强的吸附能力。活性炭脱硫主要适用于常温范围原料气的二次脱硫和气体硫化物的脱除。但因其催化氧化脱硫机理，需在有氧气氛下操作，在使用过程中存在后期脱硫的问题。活性炭吸附处理工艺存在的问题是活性炭遇水受潮后容易板结，比表面积大大减少，从而影响到处理效果。活性炭表面吸附过多的污染物之后，其效能也会降低，到一定程度时就必须更换、再生。

氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁与水，可分为中低温脱硫和高温脱硫。中低温脱硫工艺现已工业化，而高温脱硫尚处于实验阶段。单金属氧化物法，是在脱硫过程中使用一种单一的金属氧化物作为脱硫剂主体来脱除硫化氢气体等含硫杂质。目前的最大难点在于氧化铁脱硫剂循环使用中的粉化问题。

分子筛在气体分离和净化过程中的应用是近年来一种新兴技术，它的选择性好、活性高，在吸附过程中常被用作催化剂或催化剂载体，分子筛吸附剂已广泛用于脱除气体中的硫化氢。分子筛再生可使用200～300 ℃，由于分子筛在550 ℃或更高的温度下也是稳定的，而且再生完全，因此寿命很长，但存在再生能耗大的缺点。

拟薄水铝石是一种白色粉末，具有比表面积高、溶胶性好、粘结性强、孔容大等优点，被广泛用于催化剂、催化剂载体、吸附剂等领域。

从目前看，干法脱硫工艺在生产成本、控制副反应和稳定性等方面还存在问题。开发一种廉价、高效、组成简单、稳定性好的吸附剂用于脱除低浓度硫化氢仍然是发展的突出热点。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中用于脱除硫化氢的吸附剂存在的吸附低浓度硫化氢效率低、不稳定的问题，进而提供了一种脱除低浓度硫化氢的吸附剂的制备方法及应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：