一种稀土脱硫催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种稀土脱硫催化剂的制备方法，包括：制备第一组分溶液、制备第二组分溶液、加热以使第一组分溶液和第二组分溶液充分混合、向混合溶液中添加表面活性剂、研磨辅料并将辅料添加至混合溶液、继续搅拌以去除物料中水分、研磨物料以完成制备。本发明专利技术通过根据实际待处理的烟气中羰基硫的含量对辅料的平均粒径和用量进行微调，能够使制得的脱硫剂中小孔的直径更适用于吸附对应浓度的羰基硫并有效增加制得的脱硫剂中小孔的分布密度，以使制得的脱硫剂能够更加高效的对高浓度羰基硫的烟气进行脱硫，有效提高了本发明专利技术所述方法制得的脱硫剂的脱硫效率。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土脱硫催化剂的制备方法
本专利技术涉及脱硫剂制备
，尤其涉及一种稀土脱硫催化剂的制备方法。
技术介绍
高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的低热值燃料，是钢铁公司主要燃料和能量流，应用于热风炉、加热炉、电厂、石灰窑、烧结等过程。高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为：CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%，H2、CH4的含量很少，CO2、N2的含量分别占20%、55%，热值一般为3344-4180KJ/Nm3，标况密度约1.3kg/Nm3。高炉中的硫化物主要来自喷煤和焦炭，进入高炉的硫，80%-95%靠炉渣脱除，少部分随煤气带走，高炉的冶炼状况、炉渣的脱硫能力，影响煤气中的硫含量。在高炉炼铁过程中产生的硫，主要成分是羰基硫COS和硫化氢H2S，还含有微量的硫化碳CS2等；和烟气中的硫化物SO2不同，羰基硫和硫化氢燃烧后生成二氧化硫。羰基硫COS物性和CO2相近，是酸性有机硫，在有水的工况下和H2S能够相互转化：COS+H2O↔H2S+CO2；羰基硫COS在碱性条件下活泼，在酸性条件下非常稳定。高炉煤气中大约1000个二氧化碳分子对应着一个羰基硫或硫化氢分子，摩尔数量比约1000:1。二氧化碳的酸性大于硫化氢和羰基硫，绝大多数碱性物质优先跟二氧化碳反应，再和硫化氢或羰基硫反应。由于二氧化碳浓度含量高，使用常规的碱性物质很难脱除高炉煤气中的羰基硫和硫化氢。现有技术中通过在高炉中喷入稀土钙镁基超高温脱硫剂，在膨胀石墨（石墨烯）耦合催化作用下，晶体氧化镁粉末在1300℃的温度区反应活性最高，可高效和二氧化硫反应，最终反应生产硫酸镁，从而避免了羰基硫产生，起到源头脱除羰基硫的作用。然而，现有的脱硫剂制备方法均采用统一标准进行制备，制得的脱硫剂在高炉煤气中羰基硫含量过高时无法对羰基硫进行高效去除，同时，通过喷入过多的脱硫剂易导致高炉内发生堵塞，因此，导致制得的脱硫剂无法适用于不同羰基硫含量的情况，脱硫效率低。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种稀土脱硫催化剂的制备方法，用以克服现有技术中使用统一的制备方法制得的脱硫剂无法适用于不同羰基硫浓度煤气导致的脱硫效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种稀土脱硫催化剂的制备方法，包括：步骤s1，中控处理器控制第一原料罐组中的各原料罐打开以将第一组原料投放至第一搅拌釜内，搅拌预设时长后制得第一组分溶液，其中，第一组分原料包括硫酸亚铁、氧化镁和纯净水；步骤s2，所述中控处理器控制第二原料罐组中的各原料罐打开以将第二组原料投放至第二搅拌釜内，搅拌预设时长并将溶液pH值调节至预设值后制得第二组分溶液，制备完成后中控处理器控制第二搅拌釜将第二组分溶液输送至所述第一搅拌釜内并控制第一搅拌釜启动以将第一组分溶液和第二组分溶液混合均匀，其中，第二组分原料包括碳酸钙、五氧化二钒、稀土和醋酸；步骤s3，在所述中控处理器控制所述第一搅拌釜混合所述第一组分溶液和第二组分溶液时，中控处理器控制加热装置以将所述第一搅拌釜内部加热至指定温度，加热完成后，中控处理器控制第一搅拌釜继续搅拌预设时长以使第一组分溶液和第二组分溶液充分混合；步骤s4，当所述中控处理器判定第一组分溶液和第二组分溶液充分混合时，中控处理器控制表面活性剂储罐向所述第一搅拌釜内添加对应量的表面活性剂并在添加后控制第一搅拌釜继续搅拌指定时长以使表面活性剂与第一搅拌釜内的溶液混合均匀；步骤s5，使用第一研磨装置将辅料研磨至预设粒径并在研磨完成后将辅料输送至所述第一搅拌釜，所述中控处理器控制加热装置将第一搅拌釜内部温度升高至预设值并在升温完成后继续搅拌以将辅料与第一搅拌釜内的溶液混合均匀；步骤s6，所述中控处理器控制所述第一搅拌釜持续搅拌直至第一搅拌釜内溶液凝固，当中控处理器判定所述第一搅拌釜内固相材料的含量达到预标准时，中控处理器控制第一搅拌釜将物料输出至第二研磨装置，第二研磨装置将物料研磨至预设粒径以完成稀土脱硫催化剂的制备；所述中控处理器中设有第一预设羰基硫含量S1、第二预设羰基硫含量S2、第三预设羰基硫含量S3、第一预设辅料粒径r1、第二预设辅料粒径r2和第三预设辅料粒径r3，其中，S1＜S2＜S3，r1＜r2＜r3；当使用上述方法制备稀土脱硫剂时，中控处理器根据待处理的单位体积烟气中的羰基硫含量S确定使用的辅料平均粒径标准，若S≤S1，所述中控处理器将辅料平均粒径标准设置为r1；若S1＜S≤S2，所述中控处理器将辅料的平均粒径标准设置为r2；若S2＜S≤S3，所述中控处理器将辅料的平均粒径标准设置为r3；所述中控处理器中还设有第一预设辅料平均粒径差值△r1、第二预设辅料平均粒径差值△r2、第一研磨机第一预设转速调节系数va1和第一研磨机第二预设转速调节系数va2，其中，△r1＜△r2，0＜va1＜va2＜0.5；当所述中控处理器将辅料的平均粒径标准设置为ri时，中控处理器将第一研磨机的转速调节至V并控制研磨机研磨辅料，研磨完成后，中控处理器检测辅料的平均粒径r，若r=ri，中控处理器判定辅料研磨完成，若r≠ri，中控处理器计算平均粒径差值△r，将△r分别与各预设辅料平均粒径差值进行比对并根据比对结果将第一研磨机的转速调节至对应值以重新研磨辅料，若△r≤△r1，所述中控处理器不调节第一研磨机的转速；若△r1＜△r≤△r2，所述中控处理器使用第一研磨机第一预设转速调节系数va1调节第一研磨机的转速；若△r＞△r2，所述中控处理器使用第一研磨机第二预设转速调节系数va2调节第一研磨机的转速；当所述中控处理器使用vaj调节第一研磨机的转速时，设定j=1，2，调节后的第一研磨机的转速记为V’，设定V’=V×vaj。进一步地，所述中控处理器中还设有预设A第二组分比例区间B0，设定B0（B1，B2），其中，B1为预设A第二组分最低比例，B2为预设A第二组分最高比例；当所述第一搅拌釜完成对第一组分溶液的制备且所述第二搅拌釜完成对第二组分溶液的制备时，中控处理器依次统计第一组分溶液的量Ua和第二组分溶液的量Ub，统计完成后，中控处理器计算第一组分溶液的量与第二组分溶液的量的比例B，设定B=Ua/Ub，计算完成后，中控处理器将B依次与所述预设A第二组分比例区间B0中的参数进行比对，若B＜B1，所述中控处理器根据比例差值控制所述第一原料罐组向所述第一搅拌釜内添加对应量的第一组原料以增加第一组分溶液的量Ua；若B1≤B≤B2，所述中控处理器将所述第二搅拌釜内的第二组分溶液输出至所述第一搅拌罐以将第一组分溶液和第二组分溶液混合均匀；若B＞B2，所述中控处理器根据比例差值控制所述第二原料罐组向所述第二搅拌釜内添加对应量的第二组原料以增加第二组分溶液的量Ub。进一步地，所述中控处理器中设有第一预设A第二组分比例差值△B1、第二预设A第二组分比例差值△B2、第一预设第一组原料添加量△Ua1、第二预设第一组原料添加量△Ua2、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土脱硫催化剂的制备方法，其特征在于，包括：/n步骤s1，中控处理器控制第一原料罐组中的各原料罐打开以将第一组原料投放至第一搅拌釜内，搅拌预设时长后制得第一组分溶液，其中，第一组分原料包括硫酸亚铁、氧化镁和纯净水；/n步骤s2，所述中控处理器控制第二原料罐组中的各原料罐打开以将第二组原料投放至第二搅拌釜内，搅拌预设时长并将溶液pH值调节至预设值后制得第二组分溶液，制备完成后中控处理器控制第二搅拌釜将第二组分溶液输送至所述第一搅拌釜内并控制第一搅拌釜启动以将第一组分溶液和第二组分溶液混合均匀，其中，第二组分原料包括碳酸钙、五氧化二钒、稀土和醋酸；/n步骤s3，在所述中控处理器控制所述第一搅拌釜混合所述第一组分溶液和第二组分溶液时，中控处理器控制加热装置以将所述第一搅拌釜内部加热至指定温度，加热完成后，中控处理器控制第一搅拌釜继续搅拌预设时长以使第一组分溶液和第二组分溶液充分混合；/n步骤s4，当所述中控处理器判定第一组分溶液和第二组分溶液充分混合时，中控处理器控制表面活性剂储罐向所述第一搅拌釜内添加对应量的表面活性剂并在添加后控制第一搅拌釜继续搅拌指定时长以使表面活性剂与第一搅拌釜内的溶液混合均匀；/n步骤s5，使用第一研磨装置将辅料研磨至预设粒径并在研磨完成后将辅料输送至所述第一搅拌釜，所述中控处理器控制加热装置将第一搅拌釜内部温度升高至预设值并在升温完成后继续搅拌以将辅料与第一搅拌釜内的溶液混合均匀；/n步骤s6，所述中控处理器控制所述第一搅拌釜持续搅拌直至第一搅拌釜内溶液凝固，当中控处理器判定所述第一搅拌釜内固相材料的含量达到预标准时，中控处理器控制第一搅拌釜将物料输出至第二研磨装置，第二研磨装置将物料研磨至预设粒径以完成稀土脱硫催化剂的制备；/n所述中控处理器中设有第一预设羰基硫含量S1、第二预设羰基硫含量S2、第三预设羰基硫含量S3、第一预设辅料粒径r1、第二预设辅料粒径r2和第三预设辅料粒径r3，其中，S1＜S2＜S3，r1＜r2＜r3；/n当使用上述方法制备稀土脱硫剂时，中控处理器根据待处理的单位体积烟气中的羰基硫含量S确定使用的辅料平均粒径标准，/n若S≤S1，所述中控处理器将辅料平均粒径标准设置为r1；/n若S1＜S≤S2，所述中控处理器将辅料的平均粒径标准设置为r2；/n若S2＜S≤S3，所述中控处理器将辅料的平均粒径标准设置为r3；/n所述中控处理器中还设有第一预设辅料平均粒径差值△r1、第二预设辅料平均粒径差值△r2、第一研磨机第一预设转速调节系数va1和第一研磨机第二预设转速调节系数va2，其中，△r1＜△r2，0＜va1＜va2＜0.5；/n当所述中控处理器将辅料的平均粒径标准设置为ri时，中控处理器将第一研磨机的转速调节至V并控制研磨机研磨辅料，研磨完成后，中控处理器检测辅料的平均粒径r，若r=ri，中控处理器判定辅料研磨完成，若r≠ri，中控处理器计算平均粒径差值△r，将△r分别与各预设辅料平均粒径差值进行比对并根据比对结果将第一研磨机的转速调节至对应值以重新研磨辅料，/n若△r≤△r1，所述中控处理器不调节第一研磨机的转速；/n若△r1＜△r≤△r2，所述中控处理器使用第一研磨机第一预设转速调节系数va1调节第一研磨机的转速；/n若△r＞△r2，所述中控处理器使用第一研磨机第二预设转速调节系数va2调节第一研磨机的转速；/n当所述中控处理器使用vaj调节第一研磨机的转速时，设定j=1，2，调节后的第一研磨机的转速记为V’，设定V’=V×vaj。/n...

【技术特征摘要】
1.一种稀土脱硫催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
步骤s1，中控处理器控制第一原料罐组中的各原料罐打开以将第一组原料投放至第一搅拌釜内，搅拌预设时长后制得第一组分溶液，其中，第一组分原料包括硫酸亚铁、氧化镁和纯净水；
步骤s2，所述中控处理器控制第二原料罐组中的各原料罐打开以将第二组原料投放至第二搅拌釜内，搅拌预设时长并将溶液pH值调节至预设值后制得第二组分溶液，制备完成后中控处理器控制第二搅拌釜将第二组分溶液输送至所述第一搅拌釜内并控制第一搅拌釜启动以将第一组分溶液和第二组分溶液混合均匀，其中，第二组分原料包括碳酸钙、五氧化二钒、稀土和醋酸；
步骤s3，在所述中控处理器控制所述第一搅拌釜混合所述第一组分溶液和第二组分溶液时，中控处理器控制加热装置以将所述第一搅拌釜内部加热至指定温度，加热完成后，中控处理器控制第一搅拌釜继续搅拌预设时长以使第一组分溶液和第二组分溶液充分混合；
步骤s4，当所述中控处理器判定第一组分溶液和第二组分溶液充分混合时，中控处理器控制表面活性剂储罐向所述第一搅拌釜内添加对应量的表面活性剂并在添加后控制第一搅拌釜继续搅拌指定时长以使表面活性剂与第一搅拌釜内的溶液混合均匀；
步骤s5，使用第一研磨装置将辅料研磨至预设粒径并在研磨完成后将辅料输送至所述第一搅拌釜，所述中控处理器控制加热装置将第一搅拌釜内部温度升高至预设值并在升温完成后继续搅拌以将辅料与第一搅拌釜内的溶液混合均匀；
步骤s6，所述中控处理器控制所述第一搅拌釜持续搅拌直至第一搅拌釜内溶液凝固，当中控处理器判定所述第一搅拌釜内固相材料的含量达到预标准时，中控处理器控制第一搅拌釜将物料输出至第二研磨装置，第二研磨装置将物料研磨至预设粒径以完成稀土脱硫催化剂的制备；
所述中控处理器中设有第一预设羰基硫含量S1、第二预设羰基硫含量S2、第三预设羰基硫含量S3、第一预设辅料粒径r1、第二预设辅料粒径r2和第三预设辅料粒径r3，其中，S1＜S2＜S3，r1＜r2＜r3；
当使用上述方法制备稀土脱硫剂时，中控处理器根据待处理的单位体积烟气中的羰基硫含量S确定使用的辅料平均粒径标准，
若S≤S1，所述中控处理器将辅料平均粒径标准设置为r1；
若S1＜S≤S2，所述中控处理器将辅料的平均粒径标准设置为r2；
若S2＜S≤S3，所述中控处理器将辅料的平均粒径标准设置为r3；
所述中控处理器中还设有第一预设辅料平均粒径差值△r1、第二预设辅料平均粒径差值△r2、第一研磨机第一预设转速调节系数va1和第一研磨机第二预设转速调节系数va2，其中，△r1＜△r2，0＜va1＜va2＜0.5；
当所述中控处理器将辅料的平均粒径标准设置为ri时，中控处理器将第一研磨机的转速调节至V并控制研磨机研磨辅料，研磨完成后，中控处理器检测辅料的平均粒径r，若r=ri，中控处理器判定辅料研磨完成，若r≠ri，中控处理器计算平均粒径差值△r，将△r分别与各预设辅料平均粒径差值进行比对并根据比对结果将第一研磨机的转速调节至对应值以重新研磨辅料，
若△r≤△r1，所述中控处理器不调节第一研磨机的转速；
若△r1＜△r≤△r2，所述中控处理器使用第一研磨机第一预设转速调节系数va1调节第一研磨机的转速；
若△r＞△r2，所述中控处理器使用第一研磨机第二预设转速调节系数va2调节第一研磨机的转速；
当所述中控处理器使用vaj调节第一研磨机的转速时，设定j=1，2，调节后的第一研磨机的转速记为V’，设定V’=V×vaj。


2.根据权利要求1所述的稀土脱硫催化剂的制备方法，其特征在于，所述中控处理器中还设有预设A第二组分比例区间B0，设定B0（B1，B2），其中，B1为预设A第二组分最低比例，B2为预设A第二组分最高比例；
当所述第一搅拌釜完成对第一组分溶液的制备且所述第二搅拌釜完成对第二组分溶液的制备时，中控处理器依次统计第一组分溶液的量Ua和第二组分溶液的量Ub，统计完成后，中控处理器计算第一组分溶液的量与第二组分溶液的量的比例B，设定B=Ua/Ub，计算完成后，中控处理器将B依次与所述预设A第二组分比例区间B0中的参数进行比对，
若B＜B1，所述中控处理器根据比例差值控制所述第一原料罐组向所述第一搅拌釜内添加对应量的第一组原料以增加第一组分溶液的量Ua；
若B1≤B≤B2，所述中控处理器将所述第二搅拌釜内的第二组分溶液输出至所述第一搅拌罐以将第一组分溶液和第二组分溶液混合均匀；
若B＞B2，所述中控处理器根据比例差值控制所述第二原料罐组向所述第二搅拌釜内添加对应量的第二组原料以增加第二组分溶液的量Ub。


3.根据权利要求2所述的稀土脱硫催化剂的制备方法，其特征在于，所述中控处理器中设有第一预设A第二组分比例差值△B1、第二预设A第二组分比例差值△B2、第一预设第一组原料添加量△Ua1、第二预设第一组原料添加量△Ua2、第一预设第二组原料添加量△Ub1和第二预设第二组原料添加量△Ub2，其中，△B1＜△B2，△Ua1＜△Ua2，△Ub1＜△Ub2；
当所述中控处理器判定需控制所述第一原料罐组向所述第一搅拌釜内添加对应量的第一组原料或控制所述第二原料罐组向所述第二搅拌釜内添加对应量的第二组原料时，中控处理器计算实际A第二组分比例差值△B、将△B依次与各所述预设A第二组分比例差值进行比对并根据比对结果添加对应量的第一组原料或第二组原料，
当所述中控处理器判定需控制所述第一原料罐组向所述第一搅拌釜内添加对应量的第一组原料时，设定△B=B1-B，
若△B≤△B1，所述中控处理器控制所述第一原料罐组向所述第一搅拌釜内添加总量为△Ua1的第一组原料；
若△B1＜△B≤△B2，所述中控处理器控制所述第一原料罐组向所述第一搅拌釜内添加总量为△Ua2的第一组原料；
当所述中控处理器判定需控制所述第二原料罐组向所述第二搅拌釜内添加对应量的第二组原料时，设定△B=B-B2，
若△B≤△B1，所述中控处理器控制所述第二原料罐组向所述第二搅拌釜内添加总量为△Ub1的第二组原料；
若△B1＜△B≤△B2，所述中控处理器控制所述第二原料罐组向所述第二搅拌釜内添加总量为△Ub2的第二组原料。


4.根据权利要求1所述的稀土脱硫催化剂的制备方法，其特征在于，所述中控处理器中还设有预设羰基硫含量差值△S0、第一预设辅料用量修正系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘森，
申请(专利权)人：北京亿玮坤节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11