高效脱硫材料及其制备方法与流程

文档序号:22545445发布日期:2020-10-17 02:14阅读:163来源:国知局
本发明属于脱硫
技术领域
,具体涉及一种高效脱硫材料及其制备方法。
背景技术
:目前,常用的脱硫吸附材料为煤质活性炭、木质活性炭等,焙烧、浸渍活性组分、烘干后制得脱硫活性炭。现有产品存在的问题:(1)现有脱硫活性炭微孔(<2nm)丰富,浸渍活性组分改性后,使得孔体积进一步缩小,对于硫化氢的吸附能力较弱且吸附速率较慢,导致硫容偏低(15%~25%)。(2)硫化氢转化后形成硫单质牢固的沉积在微孔中,难以对活性炭脱硫剂进行再生循环使用。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种高效脱硫材料,可高效脱除硫化氢且可以循环再生使用,同时本发明还提供其制备方法。本发明所述的高效脱硫材料,由工业炭基固废、粘合剂、造孔剂和活化剂制备而成。所述的工业炭基固废、粘合剂、造孔剂和活化剂的质量百分含量为:工业炭基固废70%~85%,粘合剂10%~20%,造孔剂2%~5%,活化剂2%~5%。所述的工业炭基固废为废活性炭、污泥或含油污泥中的一种或一种以上。所述的粘合剂为煤焦油、淀粉、硅藻土、石油焦、沥青、膨润土、黏土、改性树脂中的一种或一种以上。所述的造孔剂为田菁粉、碳酸氢铵或蔗糖中的一种或一种以上。所述的活化剂为氢氧化钠或碳酸钾中的一种或两种。所述的高效脱硫材料的孔结构中2~50nm的介孔占比为45~70%,2nm以下的微孔占比为25~40%,其余为50nm以上的大孔。本发明所述的高效脱硫材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将工业炭基固废调节至碱性,脱水后添加粘合剂、造孔剂和活化剂混合均匀,然后加水进行反应,反应完成后造粒成型;(2)将成型后物料烘干后,经二次炭化和水蒸气再活化处理后,即得高效脱硫材料成品。步骤(1)中向工业炭基固废中添加碱性辅料调节ph至7~10;反应时间为1~1.5h。步骤(1)中根据不同工况需要可制成圆柱形、球形、三叶草形或破碎形的一种或多种外形。步骤(2)中所述的烘干温度为90~200℃,烘干至含水量为20~35%;所述的二次炭化和水蒸气再活化处理的温度为600~850℃。与现有技术相比,本发明的有益效果如下:1、本发明将工业炭基固废进行回收利用,对其进行改性、孔径调节,浸渍活性组分后,更适用于煤化工、石油化工等行业气相脱除硫化氢,该脱硫材料硫容可达35%以上,脱硫效率显著提高、使用周期极大延长。2、本发明合理的孔径分布使得转化后的硫单质在半牢固状态下沉积,更易脱附再生,工作容量高、可循环使用,节能环保效果明显。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例中用到的所有原料除特殊说明,均为市购。实施例1(1)向750kg废活性炭中添加氢氧化钠溶液调节ph至7,脱水后添加180kg煤焦油、35kg田菁粉和35kg碳酸钾混合均匀,然后加适量水进行反应,反应时间为1h,反应完成后造粒成型;(2)将成型后物料在90℃下烘干至含水量为20%后,经600℃二次炭化和水蒸气再活化处理后,即得高效脱硫材料。制备的高效脱硫材料的孔结构中2~50nm的介孔占比为52%,2nm以下的微孔占比为33%,其余为50nm以上的大孔。实施例2(1)向800kg污泥中添加氢氧化钠溶液调节ph至8,脱水后添加120kg淀粉、40kg碳酸氢铵和40kg碳酸钾混合均匀,然后加适量水进行反应,反应时间为1.5h,反应完成后造粒成型;(2)将成型后物料在150℃下烘干至含水量为30%后,经800℃二次炭化和水蒸气再活化处理后,即得高效脱硫材料。制备的高效脱硫材料的孔结构中2~50nm的介孔占比为55%,2nm以下的微孔占比为35%,其余为50nm以上的大孔。实施例3(1)向850kg含油污泥中添加氢氧化钠溶液调节ph至10,脱水后添加100kg膨润土、25kg田菁粉和25kg碳酸钾混合均匀,然后加适量水进行反应,反应时间为1.5h,反应完成后造粒成型;(2)将成型后物料在200℃下烘干至含水量为25%后,经850℃二次炭化和水蒸气再活化处理后,即得高效脱硫材料。制备的高效脱硫材料的孔结构中2~50nm的介孔占比为55%,2nm以下的微孔占比为35%,其余为50nm以上的大孔。对比例1以常用的煤质活性炭为对比例。性能测试实施例1-3制备的高效脱硫材料和对比例1的物理性能测试结果见表1。表1实施例1-3和对比例1的物理性能测试结果项目比表面积m2/g2~50nm的介孔%2nm以下的微孔%50nm以上的大孔实施例1820523315实施例2800503515实施例3850553510对比例180035587将实施例1-3制备的高效脱硫材料和对比例1煤质活性炭,在相同条件下按照gb/7702.14-2008,进行硫容量测试,测试结果见表2。表2实施例1-3和对比例1的硫容量测试结果项目硫容量(%)实施例136.3实施例236.2实施例336.5对比例115.1当然,上述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例,本
技术领域
的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等,均应归属于本发明的专利涵盖范围内。当前第1页12
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