专利名称：一种铜系脱硫剂的再生方法
技术领域：
本发明属于一种铜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道气SO2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烟，硫可资源化利用等优点，被认为是湿法脱硫将来的替代技术。其中铜系脱硫剂因借助喷氨还可同时高效脱除烟气中的氮氧化物，受到普遍关注。目前已开发的铜系脱硫剂主要有CuO/Al2O3、CuO/SiO2和CuO/AC(AC指活性炭材料)脱硫剂，在脱硫过程中，烟气中的SO2与活性组份CuO发生反应生成CuSO4，吸硫饱和后的脱硫剂需进行再生。CuO/Al2O3和CuO/SiO2均采用还原气氛再生，所用的还原剂有H2、CO和甲烷等，CuO/AC也采用H2、CO和甲烷等为还原剂，再生后脱硫剂中的活性组分均被还原为单质铜，生成的单质铜微晶极易烧结而聚集，导致再生后脱硫剂的活性明显下降。
CuO/AC因载体炭的特殊性，亦可在惰性气氛中再生，此时CuSO4被活性焦还原为单质铜，这样也导致再生后CuO/AC脱硫剂的活性下降。不同气氛再生所发生的化学反应为
本发明的发明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。
本发明的目的是这样实现的用NH3气作为还原剂，对铜系脱硫剂再生，再生后的脱硫剂无单质铜生成，活性未出现下降，再生反应过程为。
本发明的再生方法如下将吸硫饱和后的铜系脱硫剂，在含氨气气氛中升温至300-500℃，空速为700-1200h-1，恒温再生30-60分钟。
如上所述的氨气气氛是纯NH3、NH3与H2O、NH3与惰性气体组成的混合气体。
如上所述的铜系脱硫剂再生后生成的SO2气体经冷却器冷却至温度低于100℃，直接得到固体硫铵盐，从冷却器流出的NH3气可循环使用。
如上所述的铜系脱硫剂是CuO/Al2O3、CuO/SiO2和CuO/AC脱硫剂。
再生过程系NH3对CuSO4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CuSO4中的SO42-还原为SO2，不与Cu2+发生反应，再生后的活性组分仍为CuO，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结合生成固体硫铵盐，简化了对再生所产生的高浓度SO2复杂的后处理过程。
4．液氨便于储存与运输。
5．脱硫的综合成本大大降低。
本发明的实施例如下实施例1取载铜量为5wt％的CuO/AC脱硫剂(该脱硫剂的详细制备过程见中国专利“一种烟气脱硫催化剂及其应用方法”专利申请号为99104245.X)，在含有750ppm SO2,5vol％O2,5vol％H2O的烟气组成中，烟气空速为38400h-1，脱硫温度为200℃进行脱硫，CuO/AC饱和硫容为60mgSO2/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在纯NH3气中升温至300℃，空速为1000h-1，再生时间为30分钟。再生后的CuO/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为64mgSO2/g。
实施例2取载铜量为10wt％的CuO/AC脱硫剂(该脱硫剂的详细制备过程见中国专利“一种烟气脱硫催化剂及其应用方法”专利申请号为99104245.X)，在含有750ppm SO2,5vol％O2,5vol％H2O的烟气组成中，烟气空速为38400h-1，脱硫温度为200℃进行脱硫，CuO/AC饱和硫容为90mgSO2/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在纯NH3气中升温至300℃，空速为800h-1，再生时间为30分钟。再生后的CuO/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为95mgSO2/g。
实施例3取载铜量为5wt％的CuO/AC脱硫剂(该脱硫剂的详细制备过程见中国专利“一种烟气脱硫催化剂及其应用方法”专利申请号为99104245.X)，在含有750ppmSO2,5vol％O2,5vol％H2O的烟气组成中，烟气空速为38400h-1，脱硫温度为200℃进行脱硫，CuO/AC饱和硫容为60mgSO2/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在5vol％NH3和5vol％H2O气中升温至300℃，空速为700h-1，再生时间为30分钟。再生后的CuO/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为68mgSO2/g。
实施例4取载铜量为5wt％的CuO/AC脱硫剂(该脱硫剂的详细制备过程见中国专利“一种烟气脱硫催化剂及其应用方法”专利申请号为99104245.X)，在含有750ppmSO2,5vol％O2,5vol％H2O的烟气组成中，烟气空速为38400h-1，脱硫温度为200℃进行脱硫，CuO/AC饱和硫容为60mgSO2/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在纯NH3气中升温至350℃，空速为1200h-1，再生时间为30分钟。再生后的CuO/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为61mgSO2/g。
实施例5取载铜量为5wt％的CuO/AC脱硫剂(该脱硫剂的详细制备过程见中国专利“一种烟气脱硫催化剂及其应用方法”专利申请号为99104245.X)，在含有750ppmSO2,5vol％O2,5vo1％H2O的烟气组成中，烟气空速为38400h-1，脱硫温度为200℃进行脱硫，CuO/AC饱和硫容为60mgSO2/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在纯NH3气中升温至300℃，空速为1000h-1，再生时间为60分钟。再生后的CuO/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为64mgSO2/g。
实施例6取载铜量为5wt％的CuO/AC脱硫剂(该脱硫剂的详细制备过程见中国专利“一种烟气脱硫催化剂及其应用方法”专利申请号为99104245.X)，在含有750ppmSO2,5vol％O2,5vol％H2O的烟气组成中，烟气空速为38400h-1，脱硫温度为200℃进行脱硫，CuO/AC饱和硫容为60mgSO2/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在纯NH3气中升温至400℃，空速为1000h-1，再生时间为30分钟。再生后的CuO/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为62mgSO2/g。
实施例7取载铜量为5wt％的CuO/AC脱硫剂(该脱硫剂的详细制备过程见中国专利“一种烟气脱硫催化剂及其应用方法”专利申请号为99104245.X)，在含有750ppmSO2,5vol％O2,5vol％H2O的烟气组成中，烟气空速为38400h-1，脱硫温度为200℃进行脱硫，CuO/AC饱和硫容为60mgSO2/g，将吸硫饱和后的脱硫剂在5Vol％NH3和Ar气中升温至300℃，空速为1000h-1，再生时间为60分钟。再生后的CuO/AC脱硫剂在上述条件下再进行脱硫，饱和硫容为69mgSO2/g。
权利要求
1．一种铜系脱硫剂的再生方法，其特征在于还原剂是含氨气气氛。
2．根据权利要求1所述的一种铜系脱硫剂的再生方法，其特征在于包括吸硫饱和后的脱硫剂在含氨气气氛中升温至300-500℃，空速为700-1200h-1，再生30-60分钟。
3．根据权利要求1或2所述的一种铜系脱硫剂的再生方法，其特征在于所述的含氨气气氛是NH3，NH3与H2O或NH3与惰性气体。
4．根据权利要求2所述的一种铜系脱硫剂的再生方法，其特征在于所述的再生方法还包含有铜系脱硫剂再生后生成的SO2气体经冷却器冷却至温度小于100℃，得到固体硫铵盐，从冷却器流出的NH3气可循环使用。
全文摘要
一种铜系脱硫剂的再生方法,用氨气气氛作为还原剂,将吸硫饱和后的铜系脱硫剂,在含氨气气氛中升温至300—500℃,空速为700—1200h
文档编号B01D53/82GK1303728SQ0010959
公开日2001年7月18日 申请日期2000年6月28日 优先权日2000年6月28日
发明者刘振宇, 刘守军, 牛宏贤, 牛珍平 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所