专利名称：一种铁系脱硫剂的再生方法
技术领域：
本发明属于一种铁系脱硫剂的再生方法。
随着人们环保意识的增强，越来越多地认识到控制烟气排放的重要性，因此广大科技人员开发出了各种各样的烟气脱硫方法，其中干法脱硫技术具有工艺简单，过程耗水量少，脱硫过程烟气温度降小，脱硫后烟气可自行排放，硫易于资源化等优点，被认为是湿法脱硫将来的替代技术。目前已开发的铁系脱硫剂主要活性组分为氧化铁，大多由含铁工业废料(如赤泥，含Fe2O396.30％)制得，在脱硫过程中，烟气中的SO2与活性组分Fe2O3发生反应生成Fe2(SO4)3，吸硫饱和后的脱硫剂需进行再生。有关铁系脱硫剂的再生已进行过深入研究，所采用的还原剂有H2和CO，再生后以SO2的形态放出，需进一步回收处理。
Fe/AC脱硫剂因载体炭的特殊性，亦可在惰性气氛中再生，但会引起载体炭的烧失，使脱硫剂活性降低。也可用H2或CO还原，但用H2还原易被还原为单质Fe，导致脱硫剂活性降低；用CO还原后还原产物为气体SO2，需进一步回收处理。不同气氛再生所发生的化学反应为
本发明的目的是提供一种可使脱硫剂再生后恢复到原来活性的再生方法并且还原产物易与回收。
本发明的目的是这样实现的用NH3气作为还原剂，对铁系脱硫剂再生，再生后的脱硫剂既无单质铁生成，又不会引起载体炭的烧失，活性未出现下降，再生后气体SO2与过量的NH3反应生成固体硫酸铵盐，再生反应过程为
本发明的再生方法如下将吸硫饱和后的铁系脱硫剂在含氨气气氛中升温至350-500℃，空速为700-3000h-1，恒温再生60-90分钟。
如上所述的氨气气氛是纯NH3、NH3和H2O、NH3与惰性气体组成的混合气体。
如上所述的铁系脱硫剂再生生成的SO2气体经冷却器冷却至温度低于100℃，直接得到固体硫酸铵盐，从冷却器流出的NH3气可循环使用。
如上所述的铁系脱硫剂是Fe/AC脱硫剂。
再生过程系NH3对Fe2(SO4)3的还原分解，实际操作时也可添加部分惰性气体，如水和氩气等。同时也可在空速低于700h-1以下操作，此时可适当延长再生时间，仍可使脱硫剂完全再生。但从工业操作的经济性考虑，以上操作较为合理。
本发明与现有技术相比具有如下优点1．再生方法简单，易操作。
2．NH3对脱硫剂还原再生仅将Fe2(SO4)3中的S6-还原为S4+，不与Fe3+发生反应，再生后的活性组分仍为Fe2O3，不发生聚集现象，活性不下降，并且二次脱硫时不发生强的放热反应，再生后不需进行处理即可脱硫。
3．再生过程中生成的SO2，当温度小于100℃时，与过量的NH3结合生成固体硫酸铵盐，简化了对再生所产生的高浓度的SO2复杂的后处理过程。
4．液氨便于储存与运输。
5．脱硫综合成本大大降低。
本发明的实施例如下实施例1取载铁量为10％的Fe/AC脱硫剂(脱硫剂的具体制备方法如下将活性焦放入Fe(NO3)3·9H2O溶液中，浸渍0.5-24小时，或采用等体积浸渍后放置0.5-5小时，尔后在60℃干燥5小时，继续在110℃干燥6小时，最后于200-450℃煅烧2小时，即得脱硫剂。)，在含有1180ppm SO2,6vol％O2,5vol％H2O，烟气空速为24300h-1，脱硫温度为200℃，Fe/AC饱和硫容为37mg/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在5vol％ NH3和氩气中升温至350℃，空速为2000h-1，再生时间为60分钟。再生后的Fe/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为37mg/g。
实施例2取载铁量为5％的Fe/AC脱硫剂(脱硫剂的具体制备方法如下将活性焦放入Fe(NO3)3·9H2O溶液中，浸渍0.5-24小时，或采用等体积浸渍后放置0.5-5小时，尔后在60℃干燥5小时，继续在110℃干燥6小时，最后于200-450℃煅烧2小时，即得脱硫剂。)在含有1180ppm SO2,6vol％O2,5vol％H2O，烟气空速为24300h-1，脱硫温度为200℃，Fe/AC饱和硫容为35mg/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在5vol％NH3和氩气中升温至350℃，空速为700h-1，再生时间为90分钟。再生后的Fe/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为37mg/g。
实施例3取载铁量为10％的Fe/AC脱硫剂(脱硫剂的具体制备方法如下将活性焦放入Fe(NO3)3·9H2O溶液中，浸渍0.5-24小时，或采用等体积浸渍后放置0.5-5小时，尔后在60℃干燥5小时，继续在110℃干燥6小时，最后于200-450℃煅烧2小时，即得脱硫剂。)，在含有1180ppm SO2,6vol％O2,5vol％H2O，烟气空速为24300h-1，脱硫温度为200℃，Fe/AC饱和硫容为37mg/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在5vol％NH3和氩气中升温至400℃，空速为2000h-1，再生时间为60分钟。再生后的Fe/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为39mg/g。
实施例4取载铁量为10％的Fe/AC脱硫剂(脱硫剂的具体制备方法如下将活性焦放入Fe(NO3)3·9H2O溶液中，浸渍0.5-24小时，或采用等体积浸渍后放置0.5-5小时，尔后在60℃干燥5小时，继续在110℃干燥6小时，最后于200-450℃煅烧2小时，即得脱硫剂。)，在含有1180ppm SO2,6vol％O2,5vol％H2O，烟气空速为24300h-1，脱硫温度为200℃，Fe/AC饱和硫容为37mg/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在5vol％NH3和氩气中升温至400℃，空速为700h-1，再生时间为90分钟。再生后的Fe/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为39mg/g。
实施例5取载铁量为10％的Fe/AC脱硫剂(脱硫剂的具体制备方法如下将活性焦放入Fe(NO3)3·9H2O溶液中，浸渍0.5-24小时，或采用等体积浸渍后放置0.5-5小时，尔后在60℃干燥5小时，继续在110℃干燥6小时，最后于200-450℃煅烧2小时，即得脱硫剂。)，在含有1180ppm SO2,6vo1％O2,5vo1％H2O，烟气空速为24300h-1，脱硫温度为200℃，Fe/AC饱和硫容为37mg/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在纯NH3升温至350℃，空速为700h-1，再生时间为90分钟。再生后的Fe/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为37mg/g。
实施例6取载铁量为15％的Fe2O3/AC脱硫剂(脱硫剂的具体制备方法如下将活性焦放入Fe(NO3)3·9H2O溶液中，浸渍0.5-24小时，或采用等体积浸渍后放置0.5-5小时，尔后在60℃干燥5小时，继续在1l0℃干燥6小时，最后于200-450℃煅烧2小时，即得脱硫剂。)，在含有1180ppmSO2,6vo1％O2,5vo1％H2O，烟气空速为24300h-1，脱硫温度为200℃，Fe/AC饱和硫容为41mg/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在5vo1％NH3和氩气中升温至350℃，空速为1000h-1，再生时间为90分钟。再生后的Fe/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为41mg/g。
权利要求
1．一种铁系脱硫剂的再生方法，其特征在于将吸硫饱和后的铁系脱硫剂在含氨气气氛中升温至350-500C，空速为700-3000h-1，恒温再生60-90分钟。
2．根据权利要求1所述的一种铁系脱硫剂的再生方法，其特征在于所述的氨气气氛是纯NH3、NH3和H2O、NH3与惰性气体组成的混合气体。
3．根据权利要求1或2所述的一种铁系脱硫剂的再生方法，其特征在于所述铁系脱硫剂是Fe/AC脱硫剂。
全文摘要
一种铁系脱硫剂的再生方法是用氨气气氛作为还原剂,将吸硫饱和后的铁系脱硫剂,在含氨气气氛中升温至350—500℃,空速为700—3000h
文档编号B01D53/81GK1304782SQ0012804
公开日2001年7月25日 申请日期2000年11月28日 优先权日2000年11月28日
发明者刘振宇, 马建蓉, 刘守军, 朱珍平 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所