[发明专利]一种常温脱硫的高强度羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于常温环境的高强度羟基氧化铁脱硫剂，属于脱硫净化技术领域。

背景技术

在以煤或石油制取的工业原料中，以及工业生产过程所排放的废水与废气中都含有硫化物，其中以硫化氢的含量最多；工业原料中，硫化物的存在会使后续工艺生产中的催化剂中毒失活，而废水废气中的硫化物直接排放到外界，会造成对环境和人畜的伤害，因此需要将工业原料及废水废气中的硫化物及时地除去，才可以再进行后续的使用。

在众多脱硫方法中，使用脱硫剂能够有效地脱除硫化物，其脱除硫化氢的原理主要分为两种，一种是通过脱硫剂和硫化氢的反应将硫化氢脱除，另一种则是利用脱硫剂自身的吸附作用将硫化氢吸附并固定在其上，从而脱除硫化氢。

目前，国内外大量使用的吸附性脱硫剂中诸如活性炭脱硫剂等均为一次性产品，使用后吸附有大量硫化物的脱硫剂无法再生，造成了脱硫剂的浪费；随着技术的进步，羟基氧化铁这一可再生的脱硫剂逐渐受到关注，作为净化吸附剂，羟基氧化铁的脱硫速度快、硫容高，且使用后的羟基氧化铁可以通过氧化的方式再生，从而获得循环利用。

中国专利CN101584962A公开了一种高强度的羟基氧化铁脱硫剂，所述脱硫剂由50-95wt％的无定形羟基氧化铁、0-45wt％的载体和5-50wt％的有机粘结剂组成，其中，所述载体为三氧化二铝、硅藻土、天然沸石、催化裂化废催化剂中的一种或多种，所述有机粘结剂为羧甲基纤维素钠盐、田菁粉、纤维素粉中的一种或多种，制备时只需对混合原料进行干燥后即可得到脱硫剂。上述技术中，所制备的羟基氧化铁脱硫剂适用于常温环境脱硫，脱硫剂的制备无需经过高温焙烧，只需经干燥过程即可使用，不仅提高了生产效率，而且节约了能源。此外，该技术中添加了无机材料作为载体，能够显著增强脱硫剂的强度，但载体与羟基氧化铁同为无机粉体，在混合的过程中，虽然有机粘结剂能够起到一定的结合作用，但由于在制备脱硫剂的过程中没有进行焙烧，无机材料很难与羟基氧化铁牢固地结合，因此脱硫剂容易因强压而粉碎，并且所制备的脱硫剂耐水性差，容易在潮湿的环境下因吸水而粉化。

催化剂与脱硫剂属于不同的技术领域，催化剂在制备时会选择加入胶溶剂以提高催化剂的强度，这是催化剂领域所惯用的方法。比如，中国专利文献CN1044377C公开了一种铂铼重整催化剂的制备方法，是将占氢氧化铝粉重量0.1-5wt％的硝酸、1.0-10.0wt％的乙酸和2.0-10.0wt％的柠檬酸混合后配成的水溶液做胶溶剂，将该胶溶剂加入到混有0.1-4wt％田菁粉的氢氧化铝粉中，然后负载占干基氧化铝0.1-0.8wt％的Pt、0.1-1.5wt％的Re和0.5-2.0wt％的Cl制得催化剂，由于在制备原料中加入了胶溶剂，所制备的催化剂的抗压强度得到了提高。

需要说明的是，催化剂的催化作用主要通过催化剂表面进行，对于其内部的孔道结构和孔容量没有很高的要求，而脱硫剂作为净化吸附剂需要吸附大量的硫化物，因此在制备脱硫剂时希望其内部的孔道空间尽量大、孔容量尽可能高，因此，脱硫剂领域的研究人员一直以来都认为胶溶剂是无法用于脱硫剂领域的，因为胶溶剂为粘稠的液状物质，流动性不高，其很容易堵塞脱硫剂的孔道，使脱硫剂的孔容量降低，影响脱硫剂的脱硫效率，也正是由于上述原因使得胶溶剂一直无法在脱硫剂中获得使用，从而形成了脱硫剂领域对于胶溶剂使用限制的技术偏见。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中在制备常温下使用的羟基氧化铁脱硫剂时，因没有经过焙烧过程，原料间的结合力弱，脱硫剂容易因受压而粉碎，虽然通过加入胶溶剂以提高剂型的强度属于催化剂领域的公知常识，但脱硫剂领域的研究人员一直以来都认为制备常温脱硫剂时加入胶溶剂会堵塞其孔道，减小脱硫剂的孔容量，使脱硫剂的脱硫效果降低，本发明的发明人经研究发现，加入适量的胶溶剂不会堵塞脱硫剂的孔道，而且还会增强脱硫剂的强度，克服了本领域内的长期以来的技术偏见，进而提出了一种用于常温脱硫的高强度羟基氧化铁脱硫剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于常温脱硫的高强度羟基氧化铁脱硫剂，至少由以下原料制成，所述原料包括：羟基氧化铁和有机粘结剂；所述原料还包括胶溶剂，所述胶溶剂为有机酸和无机酸中的至少一种。

所述所述胶溶剂为硝酸、盐酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、草酸、酒石酸和三氯乙酸中的一种或多种。

在所述原料中，所述羟基氧化铁的含量为50-95wt％，所述有机粘结剂的含量为1-40wt％，所述胶溶剂的含量为1-40wt％。

所述原料还包括无机粘结剂和助剂中的至少一种。