[发明专利]一种炭气凝胶脱硫剂的制备方法

摘要

本发明提供一种炭气凝胶脱硫剂的制备方法，以苯酚、甲醛、三聚氰胺为聚合物前驱体，与纳米级硅溶胶作为无机模板剂，前驱体按一定比例混合然后进行溶胶－凝胶反应，经过干燥、高温炭化和模板剂去除步骤，即制得纯炭气凝胶。将纯炭气凝胶用钠或钾的碱性化合物进行浸渍、干燥而制成炭气凝胶脱硫剂。本发明具有制备条件温和，生产设备常规，适合大规模工业生产的特点。用该法制得的脱硫剂具有很大的穿透硫容和饱和硫容，可广泛应用于石油天然气、合成气以及污水处理厂尾气中H₂S的脱除过程。

主权项

1、一种炭气凝胶脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)以纳米级硅溶胶为无机模板剂，将苯酚、甲醛、三聚氰胺按摩尔比为1：(2～4)：(0.2～2)在碱性催化剂的作用下，混合成有机前驱体，其中纳米级硅溶胶与苯酚的摩尔比为(2～5)：1；加水，使每100ml水中有机前驱体的固含量为40～50g，在60～90℃下经溶胶-凝胶反应，再水浴2～5天，得到复合水凝胶；(2)将步骤(1)制得的复合水凝胶经有机溶剂置换后，放入超临界斧中进行超临界干燥，从而制得干燥的有机气凝胶；其中，有机溶剂为无水的甲醇、乙醇、正丙醇中的一种；(3)将步骤(2)中制得的干燥的有机气凝胶置于炭化炉中，在700～900℃于惰性气体的保护下高温炭化裂解5～7小时，制得的复合气凝胶；(4)将步骤(3)中制得的复合气凝胶用HF酸浸泡2～3天，除去其中的硅，然后用去离子水对其进行洗涤，至PH值成中性，常压下干燥，得到炭气凝胶；(5)将步骤(4)中制得的炭气凝胶通过浸渍钠或钾的碱性化合物，烘干后得到所需的炭气凝胶脱硫剂；上述步骤(1)中所述的纳米级硅溶胶为质量分数30％，线性交联的二氧化硅溶胶；所述碱性催化剂为浓度为0.1mol/L的NaOH或KOH中的一种，；上述步骤(3)中的惰性气体为氮气、氩气的一种；上述步骤(5)中的碱性化合物为选自质量浓度为1～10％的NaOH、NaHCO3、Na2CO3、KOH、KHCO3、K2CO3中的一种。