本发明属于硫化氢气体净化技术领域，具体涉及一种用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂。
背景技术：
伴随工业生产而产生的硫化氢（H2S）是一种有毒害的工业废气，空气中含有0.10%的硫化氢就会使人产生头痛、眩晕等中毒症状，含量过高则会危机居民生活安全。直接排放或者燃烧后转变为二氧化硫排放，均会对环境造成污染。目前，工业上脱除硫化氢的方法主要有干法和湿法脱硫两大类。干法是利用硫化氢的还原性和可燃性，以固体氧化剂或吸附剂来脱硫或直接燃烧。湿法则直接将硫化氢转化成硫磺避免了二次污染，其中，液相氧化法的特点较为突出，就目前已经工业化的吸收氧化法来看，砷基工艺因为环保原因不再使用，钒基工艺由于使用含钒洗液，也会受到环保法规的限制；PDS脱硫技术成本相对较高；因此铁基工艺将是较有发展前途的脱硫工艺，但这类方法普遍存在硫颗粒偏小，悬浮硫偏高，甚至硫磺堵塔等现象，严重影响了企业的正常生产。
专利US4402930通过添加表面活性剂来增加反应过程中生成的硫磺颗粒大小，改善分离性能，如加入5%的 正癸醇，硫磺直径由1.9µm增大至23.8µm。专利CN1663669A公开了一种用于湿式氧化还原法脱硫液中的硫磺改性剂，主要是C5-20的直链醇或多元醇的一种或几种混合物，能迅速增大硫颗粒粒径，可使硫磺直径由小于10µm增大至10~25µm，降低悬浮硫浓度，防止硫磺堵塔。专利CN101874969B发明了一种硫颗粒沉降剂，由非离子表面活性剂、C7-18的饱和直链醇、低聚糖类和高价金属盐类组成，在络合铁脱硫溶液中，加入0.6g/L硫颗粒沉降剂可使硫粒度由小于15µm增大至20~40µm，可使硫泡沫层消除，硫颗粒迅速沉降。专利CN102397744B公开一种络合铁脱硫液的复配型硫磺分散剂，主要含有多碳大分子糖类、烷基酚聚醚乙烯醚、二丙胺和硫代硫酸盐，可使硫磺颗粒粒径由1µm增大至50µm以上，硫磺易于沉降，且流动性好。
虽然，现有技术中通过增大硫磺颗粒的粒径来改善脱硫的效果，但改善效果不明显，在实际生产过程中仍存在硫磺颗粒小、容易产生硫堵等问题。本发明在现有技术的基础上，对降低悬浮硫和增大硫磺颗粒大小进行改进。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂，使硫磺更易润湿，能有效降低悬浮硫含量，使硫磺平均粒径可由十几微米增大至一百二十微米以上，硫磺颗粒迅速沉降，有效降低悬浮硫的含量，解决了硫堵问题。
本发明采用了以下的技术方案。
一种用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂，由以下重量百分比的成分组成：非离子表面活性剂10~30%，絮凝剂1~2‰，润湿剂5~15%，消泡剂2~20ppm，其余为水，其中，所述的絮凝剂为聚苯乙烯磺酸钠，平均分子量为5-20万。
优选地，所述的润湿剂为甘油、丙二醇、聚乙二醇200或聚乙二醇400中的任意一种或两种。
优选地，所述的非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或失水山梨醇酯中的任意一种或两种。
优选地，所述的消泡剂为硅油类消泡剂。
上述用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂是通过以下方法制成的：将所述的非离子表面活性剂、絮凝剂、润湿剂和消泡剂，溶解于水中，搅拌至固体全部溶解完全，即得到所述的用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂，呈透明状。
上述用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂的使用方法为：将所述硫磺颗粒改性剂直接加入到络合铁脱硫液中，加入量为30~100ppm，通入含硫化氢的混合气体，可以将硫化氢转化为硫磺颗粒进行脱硫。
本发明具有的优点：
本发明提供的用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂，能快速润湿硫磺，在碱性的络合铁脱硫液中絮凝效果好，能使硫磺的平均粒径由十几微米增大至一百二十微米以上，硫磺易沉降，减少了硫磺沉降时间，减少悬浮硫含量，能及时消除脱硫液中的硫泡沫层，提升硫颗粒的沉降分离效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
一种用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂，由下述质量百分比的成分组成：
非离子表面活性剂：壬基酚聚氧乙烯醚 10%
絮凝剂：聚苯乙烯磺酸钠1‰，平均分子量为5万
润湿剂：甘油 10%
硅油类消泡剂2ppm，
其余为水。
制备方法：将上述重量百分比的壬基酚聚氧乙烯醚、聚苯乙烯磺酸钠、甘油和硅油类消泡剂溶解于水中，搅拌至全部溶解完全，得到硫磺颗粒改性剂，呈透明状。
使用方法：硫磺颗粒改性剂的添加量为50ppm，加入到络合铁脱硫液中，该络合铁脱硫液中铁离子浓度为0.01mol/L、络合剂浓度为0.01mol/L，将此混合液通入含硫化氢的混合气体中，脱硫反应一定时间后形成硫磺颗粒。硫磺分离实验结果见表1所示。
实施例2
一种用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂，由下述质量百分比的成分组成：
非离子表面活性剂：辛基酚聚氧乙烯醚 18%
絮凝剂：聚苯乙烯磺酸钠 2‰，平均分子量为20万
润湿剂：聚乙二醇400和甘油 15%
硅油类消泡剂 20ppm，
其余为水。
制备方法：将上述重量百分比的辛基酚聚氧乙烯醚、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙二醇400和甘油、硅油类消泡剂溶解于水中，搅拌至全部溶解完全，得到硫磺颗粒改性剂，呈透明状。
使用方法：硫磺颗粒改性剂的添加量为30ppm，加入到络合铁脱硫液中，该络合铁脱硫液中铁离子浓度为0.01mol/L、络合剂浓度为0.01mol/L，将此混合液通入含硫化氢的混合气体中，脱硫反应一定时间后形成硫磺颗粒。硫磺分离实验结果见表1所示。
实施例3
一种用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂，由下述质量百分比的成分组成：
非离子表面活性剂：脂肪醇聚氧乙烯醚 30%
絮凝剂：聚苯乙烯磺酸钠 1.5‰，平均分子量15万
润湿剂：聚乙二醇200和丙二醇 10%
硅油类消泡剂 10ppm，
其余为水。
制备方法：将上述重量百分比的脂肪醇聚氧乙烯醚、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙二醇200和丙二醇、硅油类消泡剂溶解于水中，搅拌至全部溶解完全，得到硫磺颗粒改性剂，呈透明状。
使用方法：硫磺颗粒改性剂的添加量为80ppm，加入到络合铁脱硫液中，该络合铁脱硫液中铁离子浓度为0.01mol/L、络合剂浓度为0.01mol/L，将此混合液通入含硫化氢的混合气体中，脱硫反应一定时间后形成硫磺颗粒。硫磺分离实验结果见表1所示。
实施例4
一种用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂，由下述质量百分比的成分组成：
非离子表面活性剂：脂肪醇聚氧乙烯醚和失水山梨醇酯 24%
絮凝剂：聚苯乙烯磺酸钠 1‰，平均分子量10万
润湿剂：丙二醇 5%
硅油类消泡剂 6ppm，
其余为水。
制备方法：将上述重量百分比的脂肪醇聚氧乙烯醚和失水山梨醇酯、聚苯乙烯磺酸钠、丙二醇、硅油类消泡剂溶解于水中，搅拌至全部溶解完全，得到硫磺颗粒改性剂，呈透明状。
使用方法：硫磺颗粒改性剂的添加量为100ppm，加入到络合铁脱硫液中，该络合铁脱硫液中铁离子浓度为0.01mol/L、络合剂浓度为0.01mol/L，将此混合液通入含硫化氢的混合气体中，脱硫反应一定时间后形成硫磺颗粒。硫磺分离实验结果见表1所示。
对比例1
除不添加润湿剂丙二醇外，其他同实施例4相同，制备方法和使用方法也同实施例4，进行脱硫反应，硫磺分离实验结果见表1。
对比例2
除不添加絮凝剂聚苯乙烯磺酸钠外，其他同实施例4相同，制备方法和使用方法也同实施例4，进行脱硫反应，硫磺分离实验结果见表1。
对比例3
除不添加絮凝剂聚苯乙烯磺酸钠和润湿剂丙二醇外，其他同实施例4相同，制备方法和使用方法也同实施例4，进行脱硫反应，硫磺分离实验结果见表1。
以不添加任何硫磺颗粒改性剂的络合铁脱硫液为对照组，该络合铁脱硫液中铁离子浓度为0.01mol/L、络合剂浓度为0.01mol/L。各实施例和对比例的脱硫效果和硫磺分离实验结果见表1。
表1 脱硫效果和硫磺分离对比实验结果
由表1可知，本发明实施例1-4提供的用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂能明显增大硫磺颗粒的粒径，使硫磺颗粒的平均粒径大于120µm，沉降时间明显缩短。对于含硫化氢混合气体，以不添加硫磺颗粒改性剂的络合铁脱硫液为对照组，悬浮硫含量明显降低，硫磺的沉降时间明显缩短，可见，本发明提供的硫磺颗粒改性在用于络合铁脱硫液时具有明显的效果。而当硫磺颗粒改性剂中不含有润湿剂时或者不含有絮凝剂时，脱硫效果及硫磺颗粒分离效果明显减弱，当絮凝剂或者絮凝剂和润湿剂都不含时，该硫磺颗粒改性剂对增大硫磺颗粒的粒径和减少硫磺的沉降时间作用相当微弱。