高炉煤气脱硫剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于脱硫剂技术领域，具体的涉及一种高炉煤气脱硫剂及其制备方法。本发明专利技术所述的高炉煤气脱硫剂，以重量份数计，由以下原料组成：改性粉煤灰23

【技术实现步骤摘要】
高炉煤气脱硫剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于脱硫剂
，具体的涉及一种高炉煤气脱硫剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]高炉煤气是高炉炼铁生产的主要副产物，属于可燃气体，主要成分包括氮气、一氧化碳、二氧化碳、氢气、烃类、少量的含硫污染物和颗粒物。其中，高炉煤气中的含硫污染物分为有机硫和无机硫，有机硫主要有羰基硫、二硫化碳、硫醚硫醇、噻吩等；无机硫主要为硫化氢和二氧化硫，羰基硫、硫化氢、二硫化碳三种组分占总硫含量的90%以上。
[0003]高炉煤气所含硫化物中，羰基硫直接脱除难度大，目前采用水解剂将羰基硫水解生成硫化氢，再进一步脱除。而针对硫化氢的脱除，目前常见的处理方法主要有湿法和干法。湿法脱硫是通过除酸塔喷淋碱液脱除硫化氢，但由于大量喷碱液循环洗涤，不但会降低煤气热值，还会产生大量高盐含硫废水，需要进一步净化处理。相对而言，干法应用更加广泛，干法脱硫是采用脱硫剂催化吸附硫化氢，使硫化氢转变成硫单质并储存在催化剂体内。目前，应用最广泛的脱硫剂为氧化铁和氧化锌，然而氧化铁易碳化失活，氧化锌易还原为锌单质挥发造成损失；所以现有的脱硫剂对处理高炉煤气这种规模的气体来说，必然会出现脱硫装置中脱硫剂装填量大以及更换脱硫剂频繁的问题。因此，有必要探究一种脱硫精度以及机械强度高的脱硫剂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：提供一种高炉煤气脱硫剂。所述的高炉煤气脱硫剂具有穿透硫容以及机械强度高的特点；本专利技术同时提供了其制备方法。
[0005]本专利技术所述的高炉煤气脱硫剂，以重量份数计，由以下原料组成：改性粉煤灰23
‑
25份、白云石12
‑
15份、改性半焦26
‑
28份、电石渣8
‑
10份、沸石10
‑
12份、高岭土13
‑
15份、氧化锰6
‑
8份和氧化镧4
‑
7份。
[0006]优选的，本专利技术所述的高炉煤气脱硫剂，以重量份数计，由以下原料组成：改性粉煤灰24份、白云石13份、改性半焦27份、电石渣10份、沸石12份、高岭土15份、氧化锰7份和氧化镧6份。
[0007]其中：改性粉煤灰的制备方法为：向粉煤灰中加入氯化亚铁溶液搅拌均匀，于80
‑
83℃震荡反应35
‑
40min，然后于650
‑
700℃焙烧1.5
‑
2h，最后冷却、研磨过200目筛，制备得到改性粉煤灰。
[0008]其中：氯化亚铁溶液的浓度为1.0mol/L，粉煤灰与氯化亚铁溶液的质量体积比为1:10，单位为g/mL。
[0009]改性半焦的制备方法为：将半焦与3%的双氧水溶液按体积比1:1置于高压反应釜中，于240℃，4.5MPa下水热反应2.3
‑
2.5h，取出后于108
‑
110℃干燥2.3
‑
2.5h；然后将水热处理后的半焦与50wt%的硝酸溶液按照1:1.3的体积比进行混合，于80
‑
83℃回流反应1.8
‑
2h，反应完毕后采用去离子水洗至中性后于380
‑
400℃保温1.3
‑
1.5h，最后于氮气氛围下，730
‑
750℃煅烧1.8
‑
2h，制备得到改性半焦。
[0010]本专利技术所述的高炉煤气脱硫剂的制备方法，由以下步骤组成：（1）制备改性粉煤灰和改性半焦；（2）将白云石、电石渣、沸石、改性粉煤灰和改性半焦混合均匀后进行破碎、研磨，过300目筛；（3）向步骤（2）制备得到的混合原料中加入高岭土、氧化锰、氧化镧以及水进行混合捏合；（4）将步骤（3）所得物料经挤条机加工成型，然后经干燥、焙烧，制备得到高炉煤气脱硫剂。
[0011]其中：步骤（3）中捏合时间为1.5
‑
2h，水的添加量为11
‑
13wt%。
[0012]步骤（4）中所述的干燥温度为110
‑
115℃，干燥时间为2.5
‑
3h；所述的焙烧条件为830
‑
850℃的氧化性气氛中焙烧6
‑
8h。
[0013]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：（1）本专利技术所述的高炉煤气脱硫剂，改性粉煤灰、改性半焦、白云石、电石渣和沸石之间协同作用，使得制备的脱硫剂具有高的脱硫效率。通过对粉煤灰进行改性处理，使氧化铁在粉煤灰孔隙结构中高度分散，从而在硫化过程中能提供高的有效反应表面，提高了脱硫剂的硫化性能。改性半焦经水热处理以及硝酸活化后，其孔容以及比表面积增加，但是由于经过硝酸活化后，半焦表面酸性官能团含量增加，因此，需要进行煅烧处理，使得原有酸性官能团发生分解反应并转化为碱性官能团，从而增强半焦表面的碱性，由此能够更好的吸附脱除硫化氢。改性半焦的添加使得脱硫剂孔隙发达、表面积丰富且具有很好的反应活性，进而提高了脱硫剂的吸附率。此外，还添加了白云石以及电石渣，经过煅烧处理后产生活性组分氧化钙和氧化镁，氧化钙脱硫反应具有快速高效、硫容大的特点，且由于钙价态单一，因此，无论在还原性气氛还是氧化性气氛中其硫化性能都不会受太大影响，氧化镁脱硫反应具有脱硫效率高的优势。沸石的添加进一步提高了高温煤气中硫化氢向脱硫剂的扩散通道，从而改善了脱硫剂的硫化性能。由此可知，改性粉煤灰、改性半焦、白云石、电石渣和沸石复配使用，使制备的脱硫剂同时具有氧化钙基脱硫剂、氧化镁基脱硫剂以及氧化铁脱硫剂的优良性质。
[0014]（2）本专利技术所述的高炉煤气脱硫剂，额外添加氧化锰和氧化镧，氧化镧的添加使脱硫剂在还原性气氛的高温下依然具有较高的脱硫精度和硫容，氧化锰的添加进一步提高了脱硫剂的稳定性以及硫容，两者复配使用使得脱硫剂对羰基硫具有很好的去除效果。
[0015]（3）本专利技术所述的高炉煤气脱硫剂的制备方法，工艺简单，原料易得，制备过程中参数易于控制，制备得到的脱硫剂具有优异的脱硫效率、穿透硫容以及机械强度。
实施方式
[0016]以下结合实施例对本专利技术作进一步描述。
[0017]实施例1：本实施例1所述的高炉煤气脱硫剂，以重量份数计，由以下原料组成：改性粉煤灰24份、白云石13份、改性半焦27份、电石渣10份、沸石12份、高岭土15份、氧化锰7份
和氧化镧6份。
[0018]其中：改性粉煤灰的制备方法为：向粉煤灰中加入氯化亚铁溶液搅拌均匀，于82℃震荡反应40min，然后于680℃焙烧1.8h，最后冷却、研磨过200目筛，制备得到改性粉煤灰。
[0019]其中：氯化亚铁溶液的浓度为1.0mol/L，粉煤灰与氯化亚铁溶液的质量体积比为1:10，单位为g/mL。
[0020]改性半焦的制备方法为：将半焦与3%的双氧水溶液按体积比1:1置于高压反应釜中，于240℃，4.5MPa下水热反应2.4h，取出后于109℃干燥2.4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气脱硫剂，其特征在于，以重量份数计，由以下原料组成：改性粉煤灰23
‑
25份、白云石12
‑
15份、改性半焦26
‑
28份、电石渣8
‑
10份、沸石10
‑
12份、高岭土13
‑
15份、氧化锰6
‑
8份和氧化镧4
‑
7份；其中：改性半焦的制备方法为：将半焦与3%的双氧水溶液按体积比1:1置于高压反应釜中，于240℃，4.5MPa下水热反应2.3
‑
2.5h，取出后于108
‑
110℃干燥2.3
‑
2.5h；然后将水热处理后的半焦与50wt%的硝酸溶液按照1:1.3的体积比进行混合，于80
‑
83℃回流反应1.8
‑
2h，反应完毕后采用去离子水洗至中性后于380
‑
400℃保温1.3
‑
1.5h，最后于氮气氛围下，730
‑
750℃煅烧1.8
‑
2h，制备得到改性半焦。2.根据权利要求1所述的高炉煤气脱硫剂，其特征在于，以重量份数计，由以下原料组成：改性粉煤灰24份、白云石13份、改性半焦27份、电石渣10份、沸石12份、高岭土15份、氧化锰7份和氧化镧6份。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，
申请(专利权)人：山东奥维新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：