一种高效复合脱硫剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高效复合脱硫剂及其制备方法，所述高效复合脱硫剂由秸秆、亚铁盐、镍盐、锰盐、水溶性配体、氢氧化钠、硅酸盐水溶液制成，本发明的复合脱硫剂通过化学吸附和物理吸附多种路径对硫化氢进行吸附，极大的提高了脱硫剂的使用效率，减少空气污染，且其还具有成本低廉，制备方便的优点，尤其适用于工业废气的处理。
【专利说明】
一种高效复合脱硫剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及脱硫剂及其制备方法技术领域，具体涉及一种高效复合脱硫剂及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 硫化氢是一种无色有毒的气体，它既是重要的工业原料气也是工业生产排放的废 气成分之一，但是硫化氢严重危害环境和人体健康，是环境中恶臭污染物的主要成分，排放 至大气中会造成酸雨、酸雾，同时，他还是腐蚀性气体，会造成管道腐蚀，缩短工业设备的寿 命，此外，原料中少量的硫化氢还会造成催化剂的中毒，严重影响工艺生产的进程，因此，硫 化氢的脱出技术受到了高度的重视和广泛的研究。
[0003] 脱硫剂是一种脱除废气中硫化氢的净化剂，纳米氧化锌是工业脱硫剂的主要成 分，纳米氧化锌脱硫剂用于脱除原料中的硫化氢和有机硫，具有脱硫精度高、性能稳定、耐 一氧化碳性、耐二氧化碳性、耐水汽、硫容高、强度等特性，纳米氧化物从结构上具有独特的 表面效应、电子效应及量子尺寸效应，因此广泛应用在合成甲醇、合成氨、煤化工、炼油制气 等各个产业中，用于脱除各种原料气中的硫化氢及一些有机硫。但是纳米氧化锌的价格昂 贵，吸附含硫化合物后失活，失活后的氧化锌目前没有很好的处理方法，只好当废物排放。 据统计国内年排放废脱硫剂近万吨，造成资源的极度浪费，由于脱硫剂不能再生循环利用， 企业需不断地更换脱硫剂，导致生产成本提高，效益降低，且大多废脱硫剂的主要成分是硫 化锌，将其进行酸处理会产生酸水污染环境，造成二次污染，高温煅烧需极高的能量浪费能 源。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种以农业废弃物秸杆为原料的脱硫剂，它 具有成本低，能够实现常温下对硫化氢的高效脱附。
[0005] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
[0006] 一种高效复合脱硫剂，由以下重量份的物质制成:秸杆200~500份、亚铁盐50~80 份、镍盐24~90份、锰盐30~60份、水溶性配体20~50份、氢氧化钠30~50份、硅酸盐水溶液 80~120份。
[0007]优选的，所述高效复合脱硫剂，由以下重量份的物质制成：秸杆400份、亚铁盐60 份、镍盐50份、锰盐50份、水溶性配体50份、氢氧化钠28份、硅酸盐水溶液100份。
[0008] 优选的，所述亚铁盐、镍盐、锰盐的阴离子相同，为氯离子、硫酸根离子和硝酸根离 子中的一种。
[0009] 优选的，所述镍盐和锰盐的配比为0.8~1.5:1。
[0010] 优选的，所述水溶性配体为EDTA、Na4EDTA、NTA、Na3NTA、HEDTA、Na 3HEDTA、DTPA、羟 基乙叉二膦酸、三乙醇胺、柠檬酸、柠檬酸钠、磺基水杨酸、磺基水杨酸钠、葡萄糖、氨基三亚 甲基膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸五钠中的一种或几种。
[0011] -种高效复合脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012] ⑴将秸杆置于煅烧炉中，通入氩气，排除空气，将煅烧炉升温至300~450Γ，煅烧 3~5h，然后冷却至室温，得到多孔碳化物；
[0013] (2)在硅酸盐水溶液中加入多孔碳化物，超声10~15min，得到混合体系；
[0014] (3)将亚铁盐、镍盐、锰盐溶于步骤(2)的混合体系中，加入水溶性配体，充分反应 后，滴加氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，室温陈化1~2h，将沉淀洗涤、离心、干燥，得到前驱体； [0015] (4)将前驱体在氩气氛围中煅烧2~3小时，煅烧温度为250~300°C，得到多孔复合 尚效脱硫剂。
[0016]优选的，所述高效复合脱硫剂的粒径为200~500微米。
[0017] 本发明的有益效果:本发明以廉价的农林废气物秸杆为原料，将其碳化得到多孔 活性炭，它具有良好的吸附性，可通过物理吸附吸收硫化氢;通过金属离子与配体配位，对 脱硫剂的表面进行改性，提高了材料的比表面积，从而增加了反应的活性位点，增强脱硫的 吸附效果，配体与金属元素形成配位键，形成硫化氢吸附中心，有效的改善了脱硫剂对硫化 氢的吸附效果。本发明的复合脱硫剂通过化学吸附和物理吸附多种路径对硫化氢进行吸 附，极大的提高了脱硫剂的使用效率，减少空气污染，且其还具有具有成本低廉，制备方便 的优点，尤其适用于工业废气的处理。
【具体实施方式】
[0018] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 实施例1:
[0020] -种高效复合脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
[0021 ] (1)将200份秸杆置于煅烧炉中，通入氩气，排除空气，将煅烧炉升温至300°C，煅烧 5h，然后冷却至室温，得到多孔碳化物；
[0022] (2)在80份硅酸盐水溶液中加入份多孔碳化物，超声10~15min，得到混合体系；
[0023] (3)将60份亚铁盐、24份镍盐、30份锰盐溶于步骤(2)的混合体系中，加入25份磺基 水杨酸钠，充分反应后，滴加50份氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，室温陈化Ih，将沉淀洗涤、离 心、干燥，得到前驱体；
[0024] (4)将前驱体在氩气氛围中煅烧2.5小时，煅烧温度为300°C，得到多孔复合高效脱 硫剂。
[0025] 实施例2:
[0026] -种高效复合脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
[0027] (1)将400份秸杆置于煅烧炉中，通入氩气，排除空气，将煅烧炉升温至400°C，煅烧 3.5h，然后冷却至室温，得到多孔碳化物；
[0028] (2)在100份硅酸盐水溶液中加入份多孔碳化物，超声10~15min，得到混合体系；
[0029] (3)将60份亚铁盐、50份镍盐、50份锰盐溶于步骤(2)的混合体系中，加入25份NTA 和25份Na3NTA的混合物，充分反应后，滴加28份氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，室温陈化1.5h， 将沉淀洗涤、离心、干燥，得到前驱体；
[0030] (4)将前驱体在氩气氛围中煅烧3小时，煅烧温度为280Γ，得到多孔复合高效脱硫 剂。
[0031] 实施例3:
[0032] -种高效复合脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
[0033] (1)将300份秸杆置于煅烧炉中，通入氩气，排除空气，将煅烧炉升温至350°C，煅烧 4h，然后冷却至室温，得到多孔碳化物；
[0034] (2)在100份硅酸盐水溶液中加入份多孔碳化物，超声10~15min，得到混合体系；
[0035] (3)将50份亚铁盐、90份镍盐、60份锰盐溶于步骤(2)的混合体系中，加入20份二乙 烯三胺五甲叉膦酸五，充分反应后，滴加30份氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，室温陈化1.5h，将 沉淀洗涤、离心、干燥，得到前驱体；
[0036] (4)将前驱体在氩气氛围中煅烧2.5小时，煅烧温度为250°C，得到多孔复合高效脱 硫剂。
[0037] 实施例4:
[0038] -种高效复合脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
[0039] (1)将400份秸杆置于煅烧炉中，通入氩气，排除空气，将煅烧炉升温至400°C，煅烧 3.5h，然后冷却至室温，得到多孔碳化物；
[0040] (2)在80份硅酸盐水溶液中加入份多孔碳化物，超声10~15min，得到混合体系；
[00411 (3)将30份亚铁盐、50份镍盐、50份锰盐溶于步骤(2)的混合体系中，加入20份磺基 水杨酸和30份磺基水杨酸钠的混合物，充分反应后，滴加36份氢氧化钠溶液，搅拌均匀后， 室温陈化2h，将沉淀洗涤、离心、干燥，得到前驱体；
[0042] (4)将前驱体在氩气氛围中煅烧2小时，煅烧温度为250°C，得到多孔复合高效脱硫 剂。
[0043] 实施例5:
[0044] -种高效复合脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
[0045] (1)将500份秸杆置于煅烧炉中，通入氩气，排除空气，将煅烧炉升温至450°C，煅烧 3~5h，然后冷却至室温，得到多孔碳化物；
[0046] (2)在120份硅酸盐水溶液中加入份多孔碳化物，超声10~15min，得到混合体系；
[0047] (3)将40份亚铁盐、40份镍盐、60份锰盐溶于步骤(2)的混合体系中，加入30份氨基 三亚甲基膦酸，充分反应后，滴加40份氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，室温陈化2h，将沉淀洗 涤、离心、干燥，得到前驱体；
[0048] (4)将前驱体在氩气氛围中煅烧3小时，煅烧温度为300°C，得到多孔复合高效脱硫 剂。
[0049] 实验测试方法：
[0050] (1)通过氮气的吸附-脱附测试脱硫剂的比表面积；
[0051 ] (2)用焦化气体配制浓度为6000ppm的硫化氢气体，测试脱硫剂的脱硫效果，硫化 氢气体流量为2N πΛι-1，反应温度为40~50°C，按GB/T 7702.22-1997的方法测试脱硫剂硫 容量。
[0052]表1:实施例1~5中个脱硫剂的性能参数
[0053]
[0054] 综上，本发明实施例具有如下有益效果:本发明的复合脱硫剂通过化学吸附和物 理吸附多种路径对硫化氢进行吸附，极大的提高了脱硫剂的使用效率，减少空气污染，且其 还具有具有成本低廉，制备方便的优点，尤其适用于工业废气的处理。
[0055]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存 在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖 非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要 素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备 所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除在 包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0056]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例 对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施 例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者 替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种高效复合脱硫剂，其特征在于，由以下重量份的物质制成：秸杆200~500份、亚 铁盐50~80份、镍盐24~90份、锰盐30~60份、水溶性配体20~50份、氢氧化钠30~50份、硅 酸盐水溶液80~120份。2. 如权利要求1所述的高效复合脱硫剂，其特征在于，由以下重量份的物质制成:秸杆 400份、亚铁盐60份、镍盐50份、锰盐50份、水溶性配体50份、氢氧化钠28份、硅酸盐水溶液 100 份。3. 如权利要求2所述的高效复合脱硫剂，其特征在于，所述亚铁盐、镍盐、锰盐的阴离子 相同，为氯离子、硫酸根离子和硝酸根离子中的一种。4. 如权利要求3所述的高效复合脱硫剂，其特征在于，所述镍盐和锰盐的配比为0.8~ 1.5:1〇5. 如权利要求4所述的高效复合脱硫剂，其特征在于，所述水溶性配体为EDTA、 Na4EDTA、NTA、Na3NTA、HEDTA、Na3HEDTA、DTPA、羟基乙叉二膦酸、三乙醇胺、柠檬酸、柠檬酸 钠、磺基水杨酸、磺基水杨酸钠、葡萄糖、氨基三亚甲基膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸五钠中 的一种或几种。6. -种如权利要求1~5任一所述的高效复合脱硫剂的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤： (1) 将秸杆置于煅烧炉中，通入氩气，排除空气，将煅烧炉升温至300~450°C，煅烧3~ 5h，然后冷却至室温，得到多孔碳化物； (2) 在硅酸盐水溶液中加入多孔碳化物，超声10~15min，得到混合体系； (3) 将亚铁盐、镍盐、锰盐溶于步骤(2)的混合体系中，加入水溶性配体，充分反应后，滴 加氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，室温陈化1~2h，将沉淀洗涤、离心、干燥，得到前驱体； (4) 将前驱体在氩气氛围中煅烧2~3小时，煅烧温度为250~300°C，得到多孔复合高效 脱硫剂。7. 如权利要求6所述的高效复合脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述高效复合脱硫剂 的粒径为200~500微米。
【文档编号】B01D53/02GK105921111SQ201610417104
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】王春保
【申请人】马鞍山市顺达环保设备有限公司