[发明专利]一种复合脱硫剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种复合脱硫剂及其制备方法和应用，属于脱硫催化剂技术领域。本发明通过制备FeS₂及含有硫缺陷的MoS_2‑x，将二者进行研磨改性处理，得到了一种高效率的复合脱硫剂。本发明的制备方法更简便、没有杂质产生、对环境友好。通过本发明制备方法得到的复合脱硫剂可以在短时间内高效率脱硫，对于燃煤锅炉中未经脱硫的气体脱硫率在4min时即可达到100％，提高了脱硫的效率。

技术领域

本发明涉及脱硫催化剂技术领域，尤其涉及一种复合脱硫剂及其制备方法和应用。

背景技术

由于工业生产会产生各种各样的废气，而且许多气体有毒有害，不仅会对大气环境造成严重的污染，还会影响到人们的身心健康。在工业废气中比较常见的一种气体是二氧化硫。据统计，截至2020年，二氧化硫的排放量就高达318.9万吨，市场投入资金的规模极大。目前现有的选择性催化还原(SCR)脱硫技术由于反应温度窗口(290～450℃)的限制导致燃煤锅炉在启停时段及低负荷工况下无法达到氮氧化物超低排放标准，而SCR和烟气脱硫(FGD)技术之间仅采用简单串联的布置方式，导致占地面积大、设备复杂以及投资运行成本高等问题。因此，采用适当方法处理工业废气中的二氧化硫，对发展我国工业产能、有效修复生态环境、确保人类健康等具有极其重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效节省资源且高效率脱硫的复合脱硫剂及其制备方法和应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种复合脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：

1)FeS₂的制备：将硫酸亚铁、五水合硫代硫酸钠和硫粉混合于水中加热反应得到中间产物；将中间产物顺次进行离心、干燥即得到FeS₂；

2)MoS_2-x的制备：将Na₂MoO₄·2H₂O、L-半胱氨酸、聚乙烯吡咯烷酮混合于水中加热反应后顺次进行离心洗涤、干燥得到MoS₂；将MoS₂加热处理后干燥即得到MoS_2-x，其中0＜x＜2；

3)FeS₂@MoS_2-x复合脱硫剂的制备：将FeS₂和MoS_2-x进行研磨即可。

进一步的，所述硫酸亚铁、五水合硫代硫酸钠、硫粉和水的质量体积比为2.5～4.0g：3.0～5.0g：0.3～1.0g：50～100mL。

进一步的，所述加热反应的温度为150～300℃，加热反应的时间为20～26h。

进一步的，所述步骤1)中，离心的转速为8000～12000r/min，离心的时间为2～10min；干燥的温度为40～90℃，干燥的时间为3～10h。

进一步的，所述Na₂MoO₄·2H₂O、L-半胱氨酸、聚乙烯吡咯烷酮和水的质量体积比为0.1～0.3g：0.2～0.5g：0.1～0.5g：50～100mL。

进一步的，所述步骤2)中，加热反应的温度为150～200℃，加热反应的时间为20～50h；离心的转速为15000～20000r/min，离心的时间为3～10min；干燥的温度为40～90℃，干燥的时间为10～20h。

进一步的，MoS₂加热处理的温度为200～260℃，加热处理的时间为10～24h。

进一步的，所述FeS₂和MoS_2-x的质量比为8～12：1～3；所述研磨的转速为300～500r/min，研磨的时间为1～3h。