一种常温气相有机硫脱除剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及脱硫剂，尤其涉及一种用于常温气相有机硫脱除剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]有机硫如羰基硫、二硫化碳、低碳硫醇等广泛存在于炼油厂、天然气净化厂、煤气净化厂等气体加工产业里。在许多生产环境如冶金、农药、橡胶和粘胶纤维等工业领域中，都使用有机硫，环境中也有微量的有机硫。这些有机硫对人体和环境造成很大的危害。在化工生产过程中有机硫会腐蚀设备，造成催化剂中毒，进而提高工业生产的成本。其脱除方法有干法脱除和湿法脱除两大类，干法广泛应用于气体中低浓度硫化物的脱除，其中活性炭由于比表面积大，来源广泛受到重视。由于有机硫呈中性或者极弱的酸性，化学性质相对稳定，因而活性炭仅仅作为物理吸附剂来脱除有机硫，存在边吸附边解吸的现象，脱除率低，硫容低的问题。
[0003]为了提高活性炭的脱除率和硫容，对活性炭进行改性的方法分为两类，一种是表面物理结构特性的改性，如采用微波处理。另一种是表面化学性质的改性，如采用碱或负载金属及其化合物等方法，改变其表面的酸碱性XN 101318130A提供了一种用有机碱、无机碱和金属盐改性的活性炭用于脱除羰基硫，羰基硫的转化率达到90% XN 101972658提供了一种无机碱和金属盐改性活性炭，用于脱除羰基硫，去除率达到90%以上。上述方法均以增加活性炭表面的碱性为目标，在酸性气体与有机硫共存的环境中，使用效果不佳。
[0004]因此，有必要寻找更加合适的能有效脱除有机硫的改性活性炭来满足市场需要。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是针对目前已有的脱硫剂成本制备较高，脱硫效果不好等问题，提供一种以农业废弃物为原料，经过金属改性，成本低廉，方法简单，去除率和硫容大大提高，应用于常温气相有机硫脱除剂的制备方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种用于常温气相有机硫脱除剂的制备方法，该方法包括以下步骤:
[0008](I)炭化
[0009]将干燥、粉碎并过筛的农业废弃生物质原料置于水热反应釜中，加水，固液质量比为1:500?1:3，搅拌均匀;将反应釜置于160?200°C烘箱中，加热10?50小时，冷却至室温，将固体物过滤分离、洗涤、干燥得炭化物；
[0010](2)c-硅溶胶液
[0011 ]将步骤(I)得到的炭化物中加入I?20 %氢氧化钠溶液，炭化物与氢氧化钠质量比为1: 0.1?1:2，75?95°C加热搅拌6?8小时，形成C-硅溶胶液；
[0012](3)金属氧化物改性
[0013]在温度为45?65°C的搅拌情况下，将0.5?2mol/L的金属盐溶液缓慢滴加入步骤
(2)的C-硅溶胶液中，金属盐溶液与C-硅溶胶液质量比为1:0.5?2，滴加完毕后，继续搅拌I?6小时，然后60?80°C下干燥8?48小时，粉碎，用去离子水洗涤至中性，100°C下干燥2h，转移至管式炉中200?600°C灼烧得改性生物质活性炭，该产品即是常温气相有机硫脱除剂。
[0014]作为对本发明的限定，本发明步骤(I)中所述的农业废弃生物质原料为秸杆、稻壳或稻草。
[0015]作为对本发明的限定，本发明步骤(3)中所述金属盐为可以和硫元素形成络合健的金属元素铁、钴、铬、银、铜、镍、锌或铂的硝酸盐、硫酸盐、氯化盐或醋酸盐的一种或几种。
[0016]采用上述技术方案后，本发明得到的有益效果是:
[0017]本发明选取农作物秸杆、稻壳和稻草类农业废弃生物质为原料，其本身含有纤维素、半纤维素、可溶性糖类，这些都是制备活性炭合适的碳原料，灰分中的硅在碱性条件下溶出，是一种优良的粘合剂和凝胶基质。而且使用废弃生物质原料，能大大降低成本，方法简单，同时利用可以和有机硫形成η络合健的金属元素进行改性，变活性炭的物理吸附为特性吸附，大大提高脱硫剂的去除率和硫容，是一种优良的应用于常温气相有机硫脱除的脱除剂。
【具体实施方式】
[0018]下面再结合以下实施例对本发明作进一步的说明，但应了解的是，这些实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本发明实施的限制。
[0019]实施例1
[0020]一种用于常温气相有机硫脱除剂的制备方法，可通过以下步骤来实现:
[0021](I)炭化
[0022I干燥、粉碎并过50目筛的稻壳置于水热反应Il中，其中加水，固液质量比为1:500，搅拌均匀;将反应釜置于200°C烘箱中，加热50小时，冷却至室温，将固体物过滤分离、洗涤、干燥得炭化物；
[0023](2)制备C-硅溶胶液
[0024]将炭化物中加入20%氢氧化钠溶液，炭化物与氢氧化钠质量比为1:0.1,75°C加热搅拌6小时，形成C-硅溶胶液；
[0025](3)金属氧化物改性
[0026]在温度为45°C的搅拌情况下，将2mol/L的硫酸铜盐溶液缓慢滴加入C-硅溶胶液中，硫酸铜溶液与C-硅溶胶液质量比为1:0.5,滴加完毕后，继续搅拌I小时，然后80°C下干燥8小时，粉碎，用去离子水洗涤至中性，100°C下干燥2小时，转移至管式炉中300°C灼烧2小时，得改性生物质活性炭。该脱硫剂在温度为25°C，空速为3000h—1，用于含量为267mg/m3羰基硫脱除时，可以将其脱除至lmg/m3，穿透硫容是78.41mg/g。
[0027]实施例2
[0028]—种用于常温气相有机硫脱除剂的制备方法，可通过以下步骤来实现:
[0029](I)炭化
[°03°]干燥、粉碎并过50目筛的稻杆置于水热反应爸中，其中加水，固液质量比为1:500，搅拌均匀;将反应釜置于160°C烘箱中，加热10小时，冷却至室温，将固体物过滤分离、洗涤、干燥得炭化物；
[0031](2)制备C-硅溶胶液
[0032]将炭化物中加入20%氢氧化钠溶液，炭化物与氢氧化钠质量比为I: 2，95°C加热搅拌6小时，形成C-硅溶胶液；
[0033](3)金属氧化物改性
[0034]在温度为65°C的搅拌情况下，将0.5mol/L的硝酸银溶液缓慢滴加入C-硅溶胶液中，硝酸银溶液与C-硅溶胶液质量比为1: 2，滴加完毕后，继续搅拌I小时，然后60°C下干燥48小时，粉碎，用去离子水洗涤至中性，100°C下干燥2小时，转移至管式炉中300°C灼烧2个小时，得改性生物质活性炭。该脱硫剂在温度为25°C，空速为3000h—1，用于含量为340mg/m3二硫化碳脱除时，可以将其脱除至lmg/m3，穿透硫容是34.8mg/g。
[0035]实施例3
[0036]—种用于常温气相有机硫脱除剂的制备方法，可通过以下步骤来实现:
[0037](I)炭化
[0038]经干燥、粉碎并过50目筛的玉米稻杆置于水热反应爸中，其中加水，固液质量比为1:3，搅拌均匀;将反应釜置于200°C烘箱中，加热10小时，冷却至室温，将固体物过滤分离、洗涤、干燥得炭化物；
[0039](2)制备C-硅溶胶液